[发明专利]一种软磁金属复合材料水基流延浆料及其薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种软磁金属复合材料水基流延浆料及其薄膜的制备方法，其特征包括：其原料按照质量百分数计，片状软磁金属复合材料100份，去离子水150‑350份，分散剂0.5‑2份，粘结剂5‑10份，增塑剂2.5‑5份，消泡剂0.5‑1份，碱性溶液1‑10份，偶联剂0.1‑5份。具体步骤如下：1）金属磁粉的片状化处理及表面修饰；2）磁性氧化物包覆软磁金属复合材料的制备；3）复合材料水基流延浆料的制备；4）脱泡，流延。本发明通过磁性金属表面修饰、复合、配比，实现磁性金属磁粉水基流延浆料流延的制备，其湿润性好，挥发快、干燥时间短、浆料脱除泡容易、流延膜柔韧性较好、不易开裂、强度高的优点，该方法具有制备方便、环保、成本低的特点，适用于工业化生产。

本发明属于电子元器件材料工艺领域，尤其涉及一种软磁金属复合材料水基流延浆料及其薄膜的制备方法。

背景技术

近年来，手机通讯、计算机、智能穿戴设备、智能家居、医疗设备、电动汽车等先进电子电器产品领域，无线电能传输技术发展迅猛。作为一种新型能源转换方式，其克服了传统线缆转换的限制，在功能多样化、便捷美观及灵活性等方面表现优异。但在实际应用过程中也存在一些技术瓶颈，如转换效率低、能量损耗高，由于属于二次能源转换，存在空间电磁损耗及泄露、电磁污染、发热等安全问题。现有的解决方案采用铁氧体烧结型磁片，成型多采用有机体系压延制备，以镍锌或锰锌铁氧体为主体粉末原料；辅料包括溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等各种助剂。所使用溶剂为乙醇、甲苯、二甲苯或其混合物，对环境及操作人员存在较大安全隐患，对生产设备安全性、废物处理、原料回收都有较高的要求，溶剂回收再利用成本较高。另外，采用铁氧体粉与聚合物混合压制成的隔磁片材饱和磁感强度B_S值较低，只有0 .4T；而铁基合金、非晶、纳米晶合金的饱和磁感强度B_S值最小都可达到1 T，是铁氧体2.5倍。对于无线充装置而言，考虑被充电产品及附属产品的美观与便携性，要求隔磁片材与天线紧密贴合，就需要磁通密度高的轻薄小的磁性金属软磁柔性薄膜材料，而铁氧体隔磁片柔性差、不易加工、厚重易碎、屏蔽层脆性开裂、脱落、漏磁、发热等现象，无法满足使用无线充电产品轻薄化需求，决定其无法应用于大功率器件、柔性电子器件及微-纳电子器件等领域。

近几十年来，流延成型技术应用各类先进陶瓷薄膜的生产，该技术具有生产效率，产品一致性好，性能稳定的优点，适合大量生产0.04 -1.0mm 的超薄柔性薄膜。目前，基于流延技术制备隔磁片的技术有很多，其中如针对金属体系的非水基流延（CN 101497132 B,CN 108053008 A）以及铁氧体材料的水基流延（CN 104446518 B, CN104177077 B），但从目前的国内外的文献及专利技术看，,针对金属磁粉水基流延的研究资料和数据非常少，尤其是适用于金属粉水基料浆制备在国内尚属空白。由于金属粉通常颗粒度比较大，且极易氧化，水基体系分散较困难，尤其是表面性质不同的复合金属混合物的料浆，这样就使该流延料浆固相含量的提高增加了难度，因此选择合适的溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等有机添加剂和调节合适的复合包覆配比至关重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可以有效阻止磁粉之间相互接触、分散性佳、抗氧化性强的纳米磁性氧化物包覆片状复合金属磁粉的制备方法。本发明的另一目的在于提供一种软磁金属复合材料水基流延浆料及其薄膜的制备方法，该浆料的粉料湿润性好，具有挥发快、干燥时间短、浆料脱除泡容易、流延膜柔韧性较好、不易开裂、强度高的优点，该方法具有制备方便、安全、环保、高效、成本低的特点。

本发明的目的通过以下技术方案来实现 ：一种软磁金属复合材料水基流延浆料及其薄膜的制备方法，其特征在于其原料，按重量份计包括：软磁金属复合材料100份，去离子水150-350份，分散剂0.5-2份，粘结剂5-10份，增塑剂2.5-5份，消泡剂0.5-1份，碱性溶液1-10份，偶联剂0.1-5份。

所述磁性金属粉末包括铁硅铝、铁硅铬、铁硅镍、非晶铁基合金以及纳米晶铁基合金中的一种或几种。

所述软磁材料为镍锌铁氧体、锰锌铁氧体中的一种或几种。