[发明专利]一种鳞片状金属软磁微粉取向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属软磁微粉，具体涉及一种金属软磁微粉的取向装置。

背景技术

随着科学技术和电子信息技术的发展，近距离无线电通信技术（NFC）近几年迅速发展，物联网技术正在全球迅速普及。射频识别技术（RFID）是物联网的四大核心技术之一，它是实现物联网物品识别的重要环节。RFID必须使用由鳞片状金属软磁微粉和树脂等粘接剂制作的柔性磁片，金属软磁微粉要能在高频下使用必须具备两个条件：1）表面电阻率足够高；2）厚度非常薄，应小于在该频率下的趋肤效应深度。即使满足这两个条件，也不一定使其导磁率足够高，为了实现尽可能高的导磁率，鳞片状微粉必须定向排列。因此，在柔性磁片制作过程中，必须用鳞片状金属软磁微粉磁场取向装置使微粉定向排列，这样制成的柔性磁片，在物联网通信频段能，能提高天线的有效高度，增加通信距离。

同时，随着电子技术的发展，自由空间存在着大量的与自身不需要的电磁波，在电子设备、器具工作时也会对外界产生辐射干扰和传导干扰。电磁干扰已经成为继大气、水源、噪声之后世界公认的第四大环境污染。用鳞片状金属软微粉制作的柔性磁片可以通过吸收电磁辐射能量的方式来实现屏蔽的目的。它可以吸收电子设备、器具工作时产生的电磁辐射能量，防止其进入自由空间，加大电磁污染；也可以吸收自由空间的电磁辐射能量，防止其干扰电子设备、器具正常工作，或使其降级、失效。为了在高频下，获得较高的磁导率，增加吸收效果，应用于电磁兼容的柔性磁片中的磁性微粉也必须定向排列。

对于具有易磁化轴的磁性微粉（M型、W型或平面六角晶系材料等）而言，只需要在一个方向（通常在垂直方向）施加足够大的磁场，就可以使其定向排列；然而，对于各向同性的金属软磁微粉而言无法做到。中国发明专利申请201310242962.3、201310245527.6、201310244989.6、201310243931.X、201310463704.8、201310464279.4公开了鳞片状金属软磁微粉的制作方法与原理不同的取向装置，其公开的是传统的磁场取向方法，只能使具有易磁化的各向异性磁性粉末取向，而无法使各向同性的、没有易磁化轴的磁性粉末进行取向排列。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种鳞片状金属软磁微粉取向装置，可迅速定向排列大量各向同性、没有易磁化轴的鳞片状金属软磁微粉。

技术方案：一种鳞片状金属软磁微粉取向装置，包括螺线管充磁线圈和两个异极的弧形充磁线圈，两个所述弧形充磁线圈沿着所述螺线管充磁线圈的内壁相对而置，螺线管充磁线圈与两个弧形充磁线圈产生的磁场相互垂直。螺线管充磁线圈可产生沿轴线方向贯穿的磁场，而相对而置的异极弧形充磁线圈产生从一个弧形充磁线圈指向另一弧形充磁线圈的磁场，两个磁场方向相互垂直，迫使线圈中的鳞片状金属软磁微粉的长度方向沿较强的磁场方向取向，而其宽度方向则沿较小的磁场方向取向，从而使所有的鳞片状金属软磁微粉的长度方向和宽度方向组成的平面互相平行，或处于同一平面内。

优选的，所述螺线管线圈产生的磁场与两个弧形线圈之间的磁场的强度之比为1.0：0.3～0.8，优选1.0：0.4～0.6，所述螺线管线圈产生的中心磁场强度为50mT～250mT，优选120mT～180mT；螺线管产生的磁场使微粉长度方向沿磁场方向排列，弧型线圈产生的磁场使微粉的宽度方向沿磁场方向排列，以达到微粉的长度方向沿螺线管轴向，宽度方向处于水平方向；优选是为了使材料性能、片状大小的微粉都能实现完全定向排列而确定的，超出优选范围，取向率降低，这是由于螺旋管内的磁场是不均匀的，从中心到边缘呈梯度分布，优选的范围就是其梯度分布的范围，磁场低取向率就低，根据微粉大小和质量确定的优选范围使微粉定向排列。

更进一步的，两个所述弧形充磁线圈之间与所述螺线管充磁线圈的中轴线交点处的磁通密度为30mT～120mT，如上所述，选择该磁场强度是针对微粉尺寸大小及质量按照取向排列需求进行的选择。

进一步，所述两个弧形线圈也可以为异极对置的永磁体，同样也可产生与螺线管充磁线圈磁场方向相互垂直的磁场。

有益效果：螺线管充磁线圈产生的磁场力大于弧形充磁线圈的磁场力，当螺线管充磁线圈沿轴向作用于鳞片状金属软磁微粉时，微粉的长度方向则顺着磁场方向取向排列，同时，两个相对的弧形充磁线圈产生的磁场方向沿截面方向垂直于螺线管充磁线圈产生的磁场，微粉的宽度方向即顺着这个较小的磁场方向取向排列，从而使所有的鳞片状金属软磁微粉的长度方向和宽度方向组成的平面处于同一平面内。

附图说明