[发明专利]一种电磁复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种电磁复合材料及其制备方法和在制备高频通讯器件、高频天线中的应用，所述电磁复合材料以质量百分比计，组成为：纳米包覆金属磁粉10～90％，球形软磁粉体0～50％，高分子基质余量。所述制备方法包括步骤：制备R_a(Fe_xM_1‑x)_1‑a金属粉体母合金；对R_a(Fe_xM_1‑x)_1‑a金属粉体母合金机械破碎，得到破碎粉；将所得破碎粉进一步细化，制备出金属超细粉体；制备的金属超细粉体选择性地包覆一层纳米粉体；将包覆后的金属超细粉体选择性地与球形软磁粉体混合，然后与高分子基质复合并成型。

技术领域

本发明涉及电磁复合材料技术领域，具体涉及一种电磁复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着5G时代的到来，各类新型高频器件应用得越来越广泛，与此同时对电磁材料的损耗提出更高的要求。当前应用于5G的电磁材料普遍存在体积大、损耗高、磁电匹配不好等问题，从而限制了通信器件的发展。

特别是运营商5G牌照下发以来，在3GHz及更高频段为现今使用最多的5G频段，而该频段与卫星等通信设备S、C频段重合，造成使用上的互相干扰。同时，需要更高效率的材料以减少天线等器件体积，以应用于越来越多的移动通讯设备。

然而，此前多篇中国专利(CN104835610A、CN106424705A、CN104451265A、CN101886214A)都仅对吸波性能进行表征，仅关注材料具有较高截至频率和磁导率，并未对其降低损耗值和加强磁电匹配，以应用于高频通讯器件的电磁性能作深入研究与表述。

因此，本领域亟需开发一种低损耗，高效率以及较高磁电匹配的新型电磁复合材料。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种电磁复合材料，这种材料既具有较高的截止频率，又具有很低的介电损耗和磁损耗，可应用于高频通讯器件、高频天线等领域。

一种电磁复合材料，以质量百分比计，组成为：

纳米包覆金属磁粉 10～90％，

球形软磁粉体 0～50％，

高分子基质 余量；

所述纳米包覆金属磁粉由作为内核的R_a(Fe_xM_1-x)_1-a金属粉体和包覆用的纳米粉体组成；

所述R_a(Fe_xM_1-x)_1-a金属粉体中，R为Y、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Er中的至少一种，M为Co、Ni、Mn、Si、Cr、Ti、Cu、Al、Ga中的至少一种，a、x均为原子比，且0＜a＜0.5，0≤x≤1；

所述纳米粉体为纳米尺寸的Al₂O₃、ZnO、SiO₂、TiO₂、Fe₂O₃中的至少一种，在所述电磁复合材料中的质量百分含量为0～30％。

作为优选，所述球形软磁粉体在所述电磁复合材料中的质量百分含量为0.01～50％。

作为优选，所述纳米粉体在所述电磁复合材料中的质量百分含量为0.01～30％。

本发明采用纳米包覆磁粉方式，以降低复合材料整体介电损耗和磁损耗。

作为优选，所述纳米包覆金属磁粉的平均粒径小于5μm。