[发明专利]一种兼具高导磁和高导电的复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种兼具高导磁和高导电的复合材料，包括软磁材料层以及位于所述软磁材料层的单面或双面的厚度为1‑20μm的金属镀层，且所述复合材料的电阻为0.3‑1mΩ，所述复合材料在500kHz频率下的交流磁导率高于300；较之现有技术中的同时具有导磁和导电功能的复合材料，厚度在300μm以上，导磁和导电性能均较差，难以满足轻薄化、功能化的需求，本发明所述的复合材料，同时具有较高的导电性和导磁性，符合电磁复合材料轻薄化、功能化的发展要求；进一步还能有效避免因吸收磁能而产生的发热情况，也无需通过增加厚度来解决发热问题；能够满足触控屏、电子印刷等进一步加工设计需求。

技术领域

本发明涉及一种兼具高导磁和高导电的复合材料及其制备方法，属于电磁复合材料的技术领域。

背景技术

随着现代科学技术的发展，物联网、云计算、移动互联网、大数据等为标志的新一代信息技术及装备的快速发展，以无线射频识别RFID、无线支付NFC、无线充电技术等为支撑的电子产品及技术，其美观、创新性、便携性越来越被大众接受和推广，更进一步推动了电子产品器件轻薄化、高效能方向发展，特别是高导磁、高导电型复合材料面临迫切的市场需求。

现有的电子器件多采用铜箔或者铝箔等，作为多导体控制线材、线缆的干扰遮蔽，如电子线、计算机线、信号线、同轴电缆、绞线、复合线、PC板精密组件、线路板、电子EMI、HDMI等高频线材。在实际使用时，多将这些铜箔或者铝箔通过双面胶等，粘贴在绝缘体基底上，导致最终获得的抗干扰遮蔽层厚度均在100μm以上，且继续减薄的空间有限，难以满足轻薄化、功能化的需求。

同时，现有的导磁材料多为铁氧体，其厚度大、重量大，无法满足这些电子设备产品轻薄化需求。例如中国专利申请CN201320576601、CN201220030770、CN201210277219、CN200680024321等。这些铁氧体片常采用铁氧体粉与树脂等粘合剂混合压制成板材，再通过流延或者压延的方法烧结而成。在铁氧体片制备工艺中，烧结温度高达800℃以上，烧结时间较长为9-12个小时。烧制过程中铁氧体片易于发脆变形，出现断裂。最终得到的铁氧体片发脆，柔性较差，这要求在进行工艺操作时，不允许弯曲，一旦弯曲，内部的片材碎裂，导磁效果急剧下降。铁氧体片的饱和磁感应强度Bs值较低，只有0.4T左右，故只能依靠增加厚度以减少导磁时产生的发热量。由此可见，铁氧体复合材料存在收得率低、工艺成本高、使用范围受限、且厚度较大(0.2mm以上)等缺点。这对无线充电、NFC、RFID等产品及技术的量产化有较大影响。

为遮蔽日益复杂的高频电磁波，并满足器件轻薄化的发展趋势，需要同时具有高导电和高导磁功能的新型复合材料。但目前广泛使用的导电铜箔和铝箔材料，以及导磁铁氧体材料，二者的功能相互独立。铜箔或铝箔无法实现导磁功能，而铁氧体材料又无法实现导电功能。在实际使用时，通过采用双面胶、绝缘层等将铜箔或铝箔等与铁氧体材料粘贴在一起，以获得同时具有导磁和导电功能的复合材料，然而上述方法获得复合材料的导磁和导电性能均较差，难以满足轻薄化、功能化的需求。因此，轻薄化、高效能的高导磁、高导电复合材料及制备技术面临着重大的研发需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的导磁和导电复合材料，导磁和导电性能均较差，难以满足轻薄化、功能化的需求，从而提出一种兼具高导磁和高导电的复合材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种兼具高导磁和高导电的复合材料，所述复合材料包括软磁材料层以及位于所述软磁材料层的单面或双面的金属镀层，

所述金属镀层的厚度为1-20μm；

所述复合材料的电阻为0.3-1mΩ；

所述复合材料在500kHz频率下的交流磁导率高于300。

所述软磁材料层为坡莫合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金、FeSi、FeNi、FeCo、电工纯铁中的一种或几种的组合。