一種電磁噪音抑制片及其製備方法與流程

2023-05-28 03:43:31

本發明屬於電磁兼容
技術領域：
，具體涉及一種電磁噪音抑制片及其製備方法。
背景技術：
：電子設備的高頻化、微型化、集成化、功能化，帶來越來越嚴峻的電磁兼容問題。如CPU的時鐘頻率達到3GHz，家用數位相機的CCD感光元件達到2100萬像素，為了滿足高時鐘頻率和高像素的要求，必然要求提高數據的傳輸速度。傳輸速度的提高一般通過降低電平幅度，減少上升延時間兩種方式。電平幅度降低導致抗幹擾能力下降，上升延時間的縮短導致di/dt變大，加重了GHz頻率範圍的電磁幹擾。解決電磁幹擾的方法一般有屏蔽、濾波、接地、合理的布線。屏蔽可以用來解決設備對外部或者外部對設備的電磁輻射問題，但不能解決內部屏蔽層的反射幹擾對設備內電子元器件的影響，尤其無法解決近區磁場的耦合；濾波是有效的電磁幹擾控制手段，然而隨著電子設備的小型化、集成化以及高頻化發展，常規EMI濾波器受體積、分布參數、磁芯頻率特性等的影響，在微型設備上的高頻應用受到限制；線間以及電子元件間的耦合，一般依靠合理的布線來克服，但由於數字設備的微型化和高頻化，如信號處理、圖像處理和數據處理的印製板組件的頻率高達100MHz～1500MHz，線間耦合和元器件耦合僅僅依靠合理的布線難以徹底消除。技術實現要素：本發明提供了一種在最大程度提高材料電磁性能的基礎上提高材料的吸波性能，使其能夠在GHz頻段具有良好的吸波性能的電磁噪音抑制片。本發明的另一目的在於提供上述的電磁噪音抑制片的製備方法。本發明的目的通過下述技術方案實現：一種電磁噪音抑制片，包括按重量份計：所述片狀磁粉為Fe-Si-Al，片狀磁粉中Fe含量為78～90％，Si含量為5-12％，Al含量為3-10％，片狀磁粉的厚度在0.3～5μm，長度為10-100μm。所述橡膠包括丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠或丁苯橡膠。所述硫化劑包括硫磺粉、不溶性硫磺、過氧化二異丙苯或二叔丁基過氧化物。所述硫化促進劑包括秋蘭姆類和次磺醯胺類；其中，秋蘭姆類包括二硫化四甲基秋蘭姆、一硫化四甲基秋蘭姆或二硫化四乙基秋蘭姆；次磺醯胺類中包括N-環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺或N,N-二環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺。所述片狀磁粉與橡膠的質量比為(7:1)～(10:1)。上述電磁噪音抑制片的製備方法，包括以下步驟：1)取片狀磁粉按重量份計，700～1000份，橡膠按重量份計，100份，放入密煉機中密煉，密煉溫度為80～100℃，密煉時間為20～40分鐘；2)在步驟1)基礎上加入硫化劑和硫化促進劑；其中，硫化劑按重量份計，0.6～2份，硫化促進劑按重量份計0.3～2份，密煉時間為20～40分鐘；3)取步驟2)製得的混合物，放入開煉機中開煉，在40～60℃下開煉3～8次；4)取步驟3)製得的混合物，將混合物放入粉碎機中破碎造粒，混合物的粒徑在0.5mm～2mm；5)取步驟4)製得的顆粒狀混合物，將顆粒狀混合物放入壓延機中壓延成型，壓延溫度為40～60℃，通過調整輥距，製備出1.0mm厚度的噪音抑制片；6)取步驟5)製得的噪音抑制片，將噪音抑制片放入平板硫化機中進行硫化，硫化溫度為150～180℃，壓力為3～7MPa，硫化10～20s，然後取出裁片，將噪音抑制片分別衝裁成直徑為133mm的圓片和14×8.5mm的圓環。所述步驟1)中片狀磁粉為Fe-Si-Al，片狀磁粉中Fe含量為78～90％，Si含量為5-12％，Al含量為3-10％，片狀磁粉的厚度在0.3～5μm，長度為10-100μm；橡膠為丁晴橡膠。所述步驟2)中硫化促進劑包括秋蘭姆類和次磺醯胺類；其中，秋蘭姆類包括二硫化四甲基秋蘭姆、一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆；次磺醯胺類中包括N-環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺、N,N-二環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺。所述步驟2)中硫化促進劑為N-環已基-2-苯並噻唑次磺醯胺或二硫化四甲基秋蘭姆。本發明相對於現有技術具有如下的優點及效果：本發明所製備的電磁噪音抑制片，具有柔性、超薄、應用頻率範圍寬、易裁剪、貼裝方便等特點，廣泛應用在手機、數碼像機、數碼攝像機、筆記本電腦、掃描儀、CD\DVD、PDA、車載導航系統等電子設備中，通過選取合適的吸收劑並調節材料的配方及製備工藝條件，並在最大程度提高材料電磁性能的基礎上提高材料的吸波性能，使其能夠在GHz頻段具有良好的吸波性能。本發明電磁噪音抑制片採用壓延成型製備，工藝簡單，生產速度快，產品厚度均勻，並且表面平整，產品外觀優良。此外壓延成型可連續生產，自動化程度高，效率高，並且該電磁噪聲抑制片在GHz頻段具有良好的吸波性能，具有很好的應用前景。附圖說明圖1為本發明中實施例3的反射率性能圖；圖2為本發明中實施例4的反射率性能圖；圖3為本發明中實施例5的反射率性能圖。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。實施例1一種電磁噪音抑制片，包括按重量份計：所述片狀磁粉為Fe-Si-Al，片狀磁粉中Fe含量為78％，Si含量為12％，Al含量為10％，片狀磁粉的厚度在0.3μm，長度為10μm。本實施例中的橡膠為丁腈橡膠；硫化劑為硫磺粉；硫化促進劑包括秋蘭姆類和次磺醯胺類；本實施例採用秋蘭姆類為二硫化四甲基秋蘭姆。本實施例中的片狀磁粉與橡膠的質量比為7:1。上述電磁噪音抑制片的製備方法，包括以下步驟：1)取片狀磁粉按重量份計，700份，橡膠按重量份計，100份，放入密煉機中密煉，密煉溫度為80℃，密煉時間為20分鐘；2)在步驟1)基礎上加入硫化劑和硫化促進劑；其中，硫化劑按重量份計，0.6份，硫化促進劑按重量份計2份，密煉時間為20分鐘；3)取步驟2)製得的混合物，放入開煉機中開煉，在40℃下開煉3次；4)取步驟3)製得的混合物，將混合物放入粉碎機中破碎造粒，混合物的粒徑在0.5mm；5)取步驟4)製得的顆粒狀混合物，將顆粒狀混合物放入壓延機中壓延成型，壓延溫度為40℃，通過調整輥距，製備出1.0mm厚度的噪音抑制片；6)取步驟5)製得的噪音抑制片，將噪音抑制片放入平板硫化機中進行硫化，硫化溫度為150℃，壓力為3MPa，硫化10s，然後取出裁片，將噪音抑制片分別衝裁成直徑為133mm的圓片和14×8.5mm的圓環。所述步驟1)中片狀磁粉為Fe-Si-Al，片狀磁粉中Fe含量為78％，Si含量為12％，Al含量為10％，片狀磁粉的厚度在0.3μm，長度為10μm；橡膠為丁晴橡膠。所述步驟2)中硫化促進劑為二硫化四甲基秋蘭姆。實施例2一種電磁噪音抑制片，包括按重量份計：所述片狀磁粉為Fe-Si-Al，片狀磁粉中Fe含量為90％，Si含量為5％，Al含量為5％，片狀磁粉的厚度在5μm，長度為100μm。本實施例中的橡膠為乙丙橡膠；硫化劑為不溶性硫磺；硫化促進劑包括秋蘭姆類和次磺醯胺類；本實施例中的次磺醯胺類中為N-環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺。本實施例中的片狀磁粉與橡膠的質量比為10:1。上述電磁噪音抑制片的製備方法，包括以下步驟：1)取片狀磁粉按重量份計，1000份，橡膠按重量份計，100份，放入密煉機中密煉，密煉溫度為100℃，密煉時間為40分鐘；2)在步驟1)基礎上加入硫化劑和硫化促進劑；其中，硫化劑按重量份計，2份，硫化促進劑按重量份計2份，密煉時間為40分鐘；3)取步驟2)製得的混合物，放入開煉機中開煉，在60℃下開煉8次；4)取步驟3)製得的混合物，將混合物放入粉碎機中破碎造粒，混合物的粒徑在2mm；5)取步驟4)製得的顆粒狀混合物，將顆粒狀混合物放入壓延機中壓延成型，壓延溫度為60℃，通過調整輥距，製備出1.0mm厚度的噪音抑制片；6)取步驟5)製得的噪音抑制片，將噪音抑制片放入平板硫化機中進行硫化，硫化溫度為180℃，壓力為7MPa，硫化20s，然後取出裁片，將噪音抑制片分別衝裁成直徑為133mm的圓片和14×8.5mm的圓環。所述步驟1)中片狀磁粉為Fe-Si-Al，片狀磁粉中Fe含量為90％，Si含量為5％，Al含量為5％，片狀磁粉的厚度在5μm，長度為100μm；橡膠為乙丙橡膠。所述步驟2)中硫化促進劑包括秋蘭姆類和次磺醯胺類；硫化促進劑為N-環已基-2-苯並噻唑次磺醯胺。實施例3分別選用丁腈橡膠、片狀FeSiAl磁粉、不溶性硫磺IS60和CZ(N-環已基-2-苯並噻唑次磺醯胺)和TMTD(二硫化四甲基秋蘭姆)作為基體、吸收劑、硫化劑和硫化促進劑。將100份丁晴橡膠與1000份片狀FeSiAl磁粉放入密煉機中密煉，密煉溫度為90℃，密煉30分鐘後加入硫化劑IS60和硫化促進劑{CZ(N-環已基-2-苯並噻唑次磺醯胺)和TMTD(二硫化四甲基秋蘭姆)}，其中IS60為1.5份，CZ1.5份和TMTD1.0份，再密煉30分鐘。將混合物取出後放入開煉機中開煉，在50℃下開煉5次後，再將混合物放入粉碎機中破碎造粒，混合物的粒徑在0.5mm～2mm。然後顆粒狀混合物放入壓延機中壓延成型，壓延溫度為60℃，通過調整輥距，製備出1.0mm厚度的噪音抑制片。最後將噪音抑制片放入平板硫化機中進行硫化，硫化溫度為170℃，壓力為5MPa，硫化15s後取出裁片。將噪音抑制片衝裁成直徑為133mm的圓片用於吸波性能反射率(S11)。吸波性能測試採用KeySightN5232A網絡分析儀與同軸法蘭夾具組成的反射率測量系統來測量。反射率測試結果如圖1所示：隨著頻率的增大，樣品的反射率S11先減小後增大，當頻率在1.3GHz時，樣品的反射率S11最小，達到-6.5dB(反射率越小，吸波性能越好)。實施例4本實施例與實施例3不用之處在於：硫化時間為30s，如圖2所示，隨著頻率的增大，樣品的反射率S11先減小後增大，當頻率在1.7GHz時，樣品的反射率S11最小，達到-6.2dB。實施例5本實施例與實施例3不用之處在於：硫化溫度為180℃，如圖3所示，隨著頻率的增大，樣品的反射率S11先減小後增大，當頻率在0.7GHz時，樣品的反射率S11最小，達到-6.7dB。此時樣品的製備工藝最優，反射率最小。實施例6～16本實施例與實施例3不用之處在於如下表所示：實施例工藝條件反射率(S11)6硫化時間360s-5.2dB7硫化溫度160℃-4.7dB8磁粉質量900份-5.4dB9磁粉質量800份-5.0dB10磁粉質量700份-4.9dB11IS60質量0.6份-5.7dB12IS60質量2.0份-5.9dB13CZ質量0.6份-5.8dB14CZ質量1.8份-5.5dB15TMTD質量0.4份-5.2dB16TMTD質量1.2份-5.6dB上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp