一种改性纳米晶带材及其制备方法与应用与流程

本发明属于材料
技术领域：
，涉及一种无线充电材料及其制备方法与应用，尤其涉及一种改性纳米晶带材及其制备方法与应用。
背景技术：
：近年来，无线充电技术逐渐成为了智能手机的标配。手机无线充电接收端主要由线圈和磁片两部分组成。其中线圈主要是接收发射端产生励磁磁场，进而转化成交变电流；磁片主要起到隔磁和导磁作用，从而提高整个系统的充电效率，同时避免磁场泄露。目前，手机无线充电主要采用qi标准，使用频率为100-200khz。接收端的磁片主要材质有铁氧体和纳米晶合金，其中纳米晶磁片由于其高的饱和磁化强度和高的磁导率逐渐成为主流。纳米晶合金材料电阻率较低，在高频下涡流损耗较大。因此，为了提高纳米晶材料的电阻率和高频特性，降低涡流损耗，业内通常采用将纳米晶带材进行微碎化处理的方式来加以解决。纳米晶带材微碎化通常依靠两个金属辊辊压得以实现，通过辊压图案、压力以及辊压次数等来控制微碎化程度，进而调控带材的磁导率实部和磁导率虚部，最后将几个经过微碎化的带材单元通过双面胶黏贴在一起，形成无线充电接收端用的复合磁片。cn108597793a公开了一种具有层叠结构的高性能高频率响应度的复合磁性材料，由底层材料、顶层材料和夹层材料依次叠加而成，所述底层材料为一层黑色或亚黑色的非透明双面压敏胶；所述顶层材料为一层黑色或亚黑色的单面胶；所述夹层材料为由铁氧体、纳米晶及非晶中任意两种或三种软磁材料交替层叠成的磁性材料叠层结构。cn108231381a公开了一种无线充电用导磁片结构，包括依次层叠的第一磁性层和第二磁性层，所述第一磁性层的磁导率和热导率分别对应小于第二磁性层的磁导率和热导率。对第一磁性层和第二磁性层的磁导率进行梯度化设计，可以将第二磁性层的磁导率设计较高，以提高导磁片结构的屏蔽性能；将第一磁性层的导磁率涉及较低，以减少涡流的产生；第一磁性层和第二磁性层的热导率逐渐增大，提高导磁片结构的温度均匀性和散热性能。由纳米晶带材组成的复合磁片结构已经在手机无线充电系统中有着广泛的应用，但也存在一些问题或优化空间：微碎化处理的纳米晶带材微观结构不够均匀，碎化单元形状和尺寸不均，各个碎化单元之间绝缘均匀性也较差，这些导致磁场集中在尖角处和各个碎化单元接触的位置，磁场分布不均匀，甚至会出现局部发热严重的现象；纳米晶材料具有良好的导电性，即使经过微碎化处理，磁片的涡流损耗也比较严重，这大大限制了整个系统效率的进一步提升。纳米晶带材若过度微碎化，可以使得碎化单元变小，有效降低涡流效应的影响，但是同时导致磁导率下降明显，磁屏蔽以及导磁效果均恶化；由于纳米晶带材受到自身材质的限制，导致其频率特性并不是特别优异，尤其是高频下的损耗特性，具体体现在纳米晶带材的磁导率虚部偏高，进而影响了整个无线充电系统的效率；纳米晶复合磁片目前大部分采用性能和规格相同的纳米晶带材复合而成，结构上还有进一步优化的空间。对此，需要提供一种具有高磁导率与低损耗特性的无线充电材料。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种改性纳米晶带材及其制备方法与应用，所得改性纳米晶带材具有更低磁导率虚部、更低的损耗，更有利于无线充电系统获得高的电能传输效率，应用于纳米晶复合结构磁片时，能够使无线充电系统具有更好的电能传输效率。为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种改性纳米晶带材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)对单面粘附双面胶的纳米晶带材进行辊压处理，得到微碎化的纳米晶带材；(2)对步骤(1)所得微碎化的纳米晶带材进行酸蚀表面处理；(3)对步骤(2)所述酸蚀表面处理后的纳米晶带材进行碱洗表面处理；(4)对步骤(3)所述碱洗表面处理所得纳米晶带材依次进行水洗与醇洗，然后烘干；(5)对步骤(4)所述烘干后的纳米晶带材进行微氧化处理，得到改性纳米晶带材。所述酸蚀表面处理可以对纳米晶材料进行腐蚀，相比平整光滑的纳米晶带材表面，酸蚀更加容易发生在微碎化的裂纹和尖角处，从而提高各个微碎单元之间的绝缘性，修复微碎化单元的形状。所述碱洗表面处理可以与残留剩余的酸性溶液发生化学反应，由于各个微碎单元之间的缝隙很小，多余的酸性溶液不易去除，进行碱洗表面处理可以有效解决这一问题。所述水洗能够去除碱性溶液与酸性溶液反应生成的盐分，但水洗后的纳米晶带材在烘干的过程中容易生锈或者发生过度氧化，通过醇洗，去离子水被无水乙醇有效稀释，在烘干过程中避免了去离子水与纳米晶带材发生反应。所述微氧化处理可以在纳米晶带材表面、各个微碎单元断面处形成一层薄的氧化膜，可以有效提高纳米晶带材的电阻率，从而降低涡流损耗。优选地，所述纳米晶带材包括：73.5wt％的fe，13.5wt％的si，9wt％的b，3wt％的nb以及1wt％的cu。本发明所述纳米晶带材的材料可以表示为fe73.5si13.5b9nb3cu，其中的角标数值为各元素占纳米晶带材总质量的百分比。本发明所述纳米晶带材为经过退火处理后的纳米晶带材，退火条件不同，所得纳米晶带材的磁导率实部与磁导率虚部不同。优选地，步骤(1)所述辊压的压力为60-70kg，例如可以是60kg、61kg、62kg、63kg、64kg、65kg、66kg、67kg、68kg、69kg或70kg，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本发明所述辊压在本领域常规的辊压机中进行，辊压机的圆辊与纳米晶带材为线接触，通过设定辊压的压力为60-70kg，可以实现对纳米晶带材的微碎化处理。优选地，步骤(1)所述辊压的次数为1-5次，例如可以是1次、2次、3次、4次或5次。优选地，步骤(2)所述酸蚀表面处理为：酸性溶液涂覆于微碎化的纳米晶带材表面进行表面酸处理，处理完成后使用去离子水进行清洗。优选地，所述酸性溶液为质量分数为0.5-1.2wt％的盐酸溶液。酸蚀表面处理所用盐酸溶液的质量分数为0.5-1.2wt％，例如可以是0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.1wt％或1.2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述表面酸处理的时间为3-8min，例如可以是3min、4min、5min、6min、7min或8min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。当所用盐酸溶液的质量分数过低和/或表面酸处理的时间较短时，无法起到有效的酸蚀作用；当盐酸溶液的质量分数过高和/或表面酸处理的时间过长时，会导致腐蚀过度，使得纳米晶带材磁导率恶化，涡流损耗虽然可以一定程度的减小，但同时使得磁滞损耗大大增加，总损耗不降反升。优选地，步骤(3)所述碱洗表面处理为：碱性溶液涂覆于酸蚀表面处理后的纳米晶带材的表面进行表面碱处理，处理完成后使用去离子水进行清洗。优选地，所述碱性溶液包括碳酸氢钠溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液中的任意一种或至少两种的组合，优选为氢氧化钠溶液。优选地，所述氢氧化钠溶液的质量分数为0.5-2wt％，例如可以是0.5wt％、0.8wt％、1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％或2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述表面碱处理的时间为5-10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。当所用氢氧化钠溶液的质量分数过低和/或表面碱处理的时间过短时，无法实现去除酸性溶液的目的；而当氢氧化钠溶液的浓度过高时，会导致局部化学反应强烈，使反应不均匀；而当表面碱处理的时间过长时，会浪费实验与生产成本。优选地，步骤(4)所述水洗的次数为至少3次，例如可以是3次、4次、5次、6次、7次或8次，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，步骤(4)所述醇洗为使用无水乙醇清洗至少3次，例如可以是3次、4次、5次、6次、7次或8次，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，步骤(5)所述微氧化处理在氧气浓度≥85vol％的氧气气氛中进行。所述微氧化处理在氧气气氛中进行，氧气气氛的氧气浓度为≥85vol％，例如可以是85vol％、90vol％、92vol％、95vol％、98vol％或100vol％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，步骤(5)所述微氧化处理的温度为60-85℃，例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃或85℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，步骤(5)所述微氧化处理的时间为15-30min，例如可以是15min、18min、20min、25min、28min或30min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。微氧化处理可以在纳米晶带材表面、各个微碎单元断面处形成一层薄的氧化膜，可以有效提高纳米晶带材的电阻率，从而降低涡流损耗。氧气浓度过低、处理温度过低或处理时间过短，则微氧化处理的目的无法有效实现；氧气浓度过高、处理温度过高或处理时间过长，则会导致氧化过度，使纳米晶磁导率恶化明显，虽然涡流损耗有一定程度的下降，但磁滞损耗显著增加，致使总的损耗不降反升。作为本发明所述制备方法的优选技术方案，，所述制备方法包括如下步骤：(1)对单面粘附双面胶的纳米晶带材进行辊压处理，得到微碎化的纳米晶带材；以质量百分比计，所述纳米晶带材包括：73.5wt％的fe，13.5wt％的si，9wt％的b，3wt％的nb以及1wt％的cu；(2)对步骤(1)所得微碎化的纳米晶带材进行酸蚀表面处理：质量分数为0.5-1.2wt％的盐酸溶液涂覆于微碎化的纳米晶带材表面进行表面酸处理3-8min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(3)对步骤(2)所述酸蚀表面处理后的纳米晶带材进行碱洗表面处理：质量分数为0.5-2wt％的氢氧化钠溶液涂覆于酸蚀表面处理后的纳米晶带材的表面进行表面碱处理5-10min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(4)对步骤(3)所述碱洗表面处理所得纳米晶带材依次进行至少3次水洗与至少3次无水乙醇洗，然后烘干；(5)对步骤(4)所述烘干后的纳米晶带材在氧气浓度≥85vol％的氧气气氛中进行微氧化处理15-30min，所述微氧化处理的温度为60-85℃，得到改性纳米晶带材。第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的方法制备得到的改性纳米晶带材。第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的改性纳米晶带材制作纳米晶复合结构磁片的应用。优选地，所述纳米晶复合结构磁片包括依次层叠设置的离型膜层、第一改性纳米晶带材、第二改性纳米晶带材、第三改性纳米晶带材与第四改性纳米晶带材。所述第一改性纳米晶带材的双面胶与离型膜层连接；相邻两层改性纳米晶带材的双面胶与纳米晶带材连接。所述第一改性纳米晶带材、第二改性纳米晶带材、第三改性纳米晶带材与第四改性纳米晶带材分别独立地为权利要求7所述的改性纳米晶带材。本发明所述离型膜层为本领域常规的离型膜层，本发明对此不做具体限定。优选地，所述改性纳米晶带材的厚度为18-22μm，例如可以是18μm、19μm、20μm、21μm或22μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述双面胶的厚度为4-6μm，例如可以是4μm、4.5μm、5μm、5.5μm或6μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第一改性纳米晶带材在128khz测试频率下的磁导率实部为400-500，例如可以是400、420、450、480或500，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；磁导率虚部≤40，例如可以是5、10、15、20、25、30、35或40，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第二改性纳米晶带材在128khz测试频率下的磁导率实部为600-800，例如可以是600、650、700、750或800，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；磁导率虚部≤60，例如可以是10、20、30、40、50或60，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第三改性纳米晶带材在128khz测试频率下的磁导率实部为1000-1400，例如可以是1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350或1400，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；磁导率虚部≤90，例如可以是10、20、30、40、50、60、70、80或90，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第四改性纳米晶带材在128khz测试频率下的磁导率实部为5000-10000，例如可以是5000、6000、7000、8000、9000或10000，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；磁导率虚部≤170，例如可以是100、110、120、130、140、150、160或170，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本发明所述磁导率为使用e4990a测试仪进行测试所得的复数磁导率，测试时将待测纳米晶带材裁成外径19.9mm、内径8.8mm的圆环，其中的磁导率实部越高，导磁性能越好；磁导率虚部越高，隔磁片磁损耗越大。本发明所述纳米晶复合结构磁片的每层纳米晶带材磁性能进行了严格限制，形成一种具有梯度导磁特性的复合结构。第一改性纳米晶带材为距离无线充电系统中接收端最近的一端，其较低的损耗特性保证了无线充电系统效率；最外层的第四改性纳米晶带材具有高的磁导率实部，磁屏蔽效果优异，从而避免了无线充电系统的磁场辐射。本发明通过第一改性纳米晶带材、第二改性纳米晶带材、第三改性纳米晶带材与第四改性纳米晶带材的配合使纳米晶复合结构磁片具有良好的电能传输效率。相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：(1)与传统的无线充电用纳米晶带材制备工艺相比，本发明提供的制备方法获得的改性纳米晶带材具有更低磁导率虚部、更低的损耗，更有利于无线充电系统获得高的电能传输效率。本发明中在对微碎化后的纳米晶带材进行了酸蚀，使得稀盐酸进入到微裂纹中，腐蚀掉微碎化单元之间的桥接以及碎化单元的尖角，优化了带材的微观结构，避免了工作过程中的磁场集中和分布不均匀，后续通过碱洗、水洗和醇洗去除层残余在纳米晶带材表面的酸、盐(酸碱反应生成的氯化钠)和去离子水，最后经过微氧化处理，使得纳米晶带材中的微碎化单位表面和边缘形成一层极薄的氧化膜，提高纳米晶带材的绝缘性，从而进一步降低纳米晶带材的涡流损耗；(2)本发明所述纳米晶复合结构磁片的每层纳米晶带材磁性能进行了严格限制，形成一种具有梯度导磁特性的复合结构。第一改性纳米晶带材为距离无线充电系统最近的一端，其较低的损耗特性保证了无线充电系统效率；最外层的第四改性纳米晶带材具有高的磁导率实部，磁屏蔽效果优异，从而避免了无线充电系统的磁场辐射；即通过第一改性纳米晶带材、第二改性纳米晶带材、第三改性纳米晶带材与第四改性纳米晶带材的配合使纳米晶复合结构磁片具有良好的电能传输效率。附图说明图1是本发明提供的纳米晶复合结构磁片的结构示意图。其中：1，离型膜层；2，双面胶；3，第一改性纳米晶带材；4，第二改性纳米晶带材；5，第三改性纳米晶带材；6，第四改性纳米晶带材。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。实施例1本实施例提供了一种如图1所示的纳米晶复合结构磁片，包括依次层叠设置的离型膜层1、第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6。所述第一改性纳米晶带材3的双面胶2与离型膜层1连接；相邻两层改性纳米晶带材的双面胶2与纳米晶带材连接；双面胶2的厚度为5μm，每层改性纳米晶带材的厚度均为20μm。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6分别独立地为由如下制备方法制备得到的改性纳米晶带材，所述制备方法包括如下步骤：(1)对单面粘附双面胶2的纳米晶带材(fe73.5si13.5b9nb3cu，其中的角标数值为各元素占纳米晶带材总质量的百分比)进行辊压处理，得到微碎化的纳米晶带材；辊压处理的压力为60kg，辊压次数为3次；(2)对步骤(1)所得微碎化的纳米晶带材进行酸蚀表面处理：质量分数为0.8wt％的盐酸溶液涂覆于微碎化的纳米晶带材表面进行表面酸处理5min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(3)对步骤(2)所述酸蚀表面处理后的纳米晶带材进行碱洗表面处理：质量分数为1.5wt％的氢氧化钠溶液涂覆于酸蚀表面处理后的纳米晶带材的表面进行表面碱处理8min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(4)对步骤(3)所述碱洗表面处理所得纳米晶带材依次进行3次水洗与3次无水乙醇洗，然后烘干；(5)对步骤(4)所述烘干后的纳米晶带材在氧气浓度为95vol％的氧气气氛中进行微氧化处理21min，所述微氧化处理的温度为75℃，得到改性纳米晶带材。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6所用的磁导率实部μ`和磁导率虚部μ``如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``第一改性纳米晶带材464.236.3第二改性纳米晶带材675.348.2第三改性纳米晶带材1275.782.6第四改性纳米晶带材9342.1166.5对比例1本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6替换为第一改性纳米晶带材3外，其余均与实施例1相同。对比例2本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第一改性纳米晶带材3、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6替换为第二改性纳米晶带材4外，其余均与实施例1相同。对比例3本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4与第四改性纳米晶带材6替换为第三改性纳米晶带材5外，其余均与实施例1相同。对比例4本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4与第三改性纳米晶带材5替换为第四改性纳米晶带材6外，其余均与实施例1相同。使用idt生产的p9221-evk无线充电系统接收端装置进行充电效率测试，测试系统功率为15w，复合qi标准。测试时将离型膜揭去，然后将纳米晶复合结构磁片固定于线圈背面，测试电能传输效率，结果如下表所示。由上表可知，使用梯度磁导率复合结构的磁片的无线充电系统电能传输效率比使用传统的单一磁导率的复合磁片的无线充电系统传输效率更高。实施例2本实施例提供了一种如图1所示的纳米晶复合结构磁片，包括依次层叠设置的离型膜层1、第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6所用的磁导率实部μ`和磁导率虚部μ``如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``第一改性纳米晶带材492.638.9第二改性纳米晶带材758.255.7第三改性纳米晶带材1119.474.3第四改性纳米晶带材7435.9144.1其余均与实施例1相同。对比例5本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第二改性纳米晶带材4替换为第一改性纳米晶带材3，将第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6替换为第二改性纳米晶带材4外，其余均与实施例2相同。对比例6本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第二改性纳米晶带材4替换为第一改性纳米晶带材3，将第三改性纳米晶带材5替换为第四改性纳米晶带材6外，其余均与实施例2相同。对比例7本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第一改性纳米晶带材3替换为第二改性纳米晶带材4，将第三改性纳米晶带材5替换为第四改性纳米晶带材6外，其余均与实施例2相同。对比例8本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第一改性纳米晶带材3与第二改性纳米晶带材4替换为第三改性纳米晶带材5，将第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6替换为第二改性纳米晶带材4外，其余均与实施例2相同。对比例9本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第四改性纳米晶带材6替换为第三改性纳米晶带材5外，其余均与实施例2相同。对比例10本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除将第三改性纳米晶带材5替换为第四改性纳米晶带材6外，其余均与实施例2相同。使用idt生产的p9221-evk无线充电系统接收端装置进行充电效率测试，测试系统功率为15w，复合qi标准。测试时将离型膜揭去，然后将纳米晶复合结构磁片固定于线圈背面，测试电能传输效率，结果如下表所示。由上表可知，实施例2比对比例5-10的充电效率更高，说明本发明提供的梯度磁导率复合结构的磁片的隔磁、导磁效果最佳，结构是最优的。实施例3本实施例提供了一种如图1所示的纳米晶复合结构磁片，包括依次层叠设置的离型膜层1、第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6。所述第一改性纳米晶带材3的双面胶2与离型膜层1连接；相邻两层改性纳米晶带材的双面胶2与纳米晶带材连接；双面胶2的厚度为5μm，每层改性纳米晶带材的厚度均为20μm。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6分别独立地为由如下制备方法制备得到的改性纳米晶带材，所述制备方法包括如下步骤：(1)对单面粘附双面胶2的纳米晶带材(fe73.5si13.5b9nb3cu，其中的角标数值为各元素占纳米晶带材总质量的百分比)进行辊压处理，得到微碎化的纳米晶带材；辊压处理的压力为65kg，辊压次数为5次；(2)对步骤(1)所得微碎化的纳米晶带材进行酸蚀表面处理：质量分数为1wt％的盐酸溶液涂覆于微碎化的纳米晶带材表面进行表面酸处理5min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(3)对步骤(2)所述酸蚀表面处理后的纳米晶带材进行碱洗表面处理：质量分数为1.5wt％的氢氧化钠溶液涂覆于酸蚀表面处理后的纳米晶带材的表面进行表面碱处理9min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(4)对步骤(3)所述碱洗表面处理所得纳米晶带材依次进行3次水洗与3次无水乙醇洗，然后烘干；(5)对步骤(4)所述烘干后的纳米晶带材在氧气浓度为90vol％的氧气气氛中进行微氧化处理28min，所述微氧化处理的温度为80℃，得到改性纳米晶带材。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6的磁导率实部μ`和磁导率虚部μ``如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``第一改性纳米晶带材436.627.9第二改性纳米晶带材711.152.7第三改性纳米晶带材1366.485.9第四改性纳米晶带材8856.2158.4对比例11本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第一改性纳米晶带材3时未进行步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)与步骤(5)外，其余均与实施例3相同。对比例12本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第一改性纳米晶带材3时步骤(2)所用盐酸溶液的质量分数为0.45wt％外，其余均与实施例3相同。对比例13本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第一改性纳米晶带材3时步骤(2)所用盐酸溶液的质量分数为1.4wt％外，其余均与实施例3相同。对比例14本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第一改性纳米晶带材3时步骤(2)所用表面酸处理的时间为2.5min外，其余均与实施例3相同。对比例15本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第一改性纳米晶带材3时步骤(2)所用表面酸处理的时间为10min外，其余均与实施例3相同。实施例3与对比例11-15所得第一改性纳米晶带材3的磁导率，以及纳米晶复合结构磁片的电能传输效率如下表所示。由上表可知，与对比例11-15中纳米晶带材1相比，实施例3中的第一改性纳米晶带材3具有较高的磁导率实部以及较低的磁导率虚部，同时电能传输效率更高。结果表明，本发明提供纳米晶带材制备方法具有较好的导磁、隔磁作用，同时损耗较低；而当酸蚀表面处理的工艺参数超出限定的范围时，纳米晶带材的隔磁、导磁效果以及其构成的无线充电系统充电效率均较差。实施例4本实施例提供了一种如图1所示的纳米晶复合结构磁片，包括依次层叠设置的离型膜层1、第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6。所述第一改性纳米晶带材3的双面胶2与离型膜层1连接；相邻两层改性纳米晶带材的双面胶2与纳米晶带材连接；双面胶2的厚度为5μm，每层改性纳米晶带材的厚度均为20μm。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6分别独立地为由如下制备方法制备得到的改性纳米晶带材，所述制备方法包括如下步骤：(1)对单面粘附双面胶2的纳米晶带材(fe73.5si13.5b9nb3cu，其中的角标数值为各元素占纳米晶带材总质量的百分比)进行辊压处理，得到微碎化的纳米晶带材；辊压处理的压力为62kg，辊压次数为4次；(2)对步骤(1)所得微碎化的纳米晶带材进行酸蚀表面处理：质量分数为0.9wt％的盐酸溶液涂覆于微碎化的纳米晶带材表面进行表面酸处理6min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(3)对步骤(2)所述酸蚀表面处理后的纳米晶带材进行碱洗表面处理：质量分数为1.2wt％的氢氧化钠溶液涂覆于酸蚀表面处理后的纳米晶带材的表面进行表面碱处理6min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(4)对步骤(3)所述碱洗表面处理所得纳米晶带材依次进行3次水洗与3次无水乙醇洗，然后烘干；(5)对步骤(4)所述烘干后的纳米晶带材在氧气浓度为98vol％的氧气气氛中进行微氧化处理18min，所述微氧化处理的温度为70℃，得到改性纳米晶带材。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6的磁导率实部μ`和磁导率虚部μ``如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``第一改性纳米晶带材475.936.6第二改性纳米晶带材666.847.2第三改性纳米晶带材1178.981.2第四改性纳米晶带材9987.1168.8对比例16本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第二改性纳米晶带材4时未进行步骤(3)所述碱洗表面处理外，其余均与实施例4相同。对比例17本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第二改性纳米晶带材4时步骤(3)所用氢氧化钠溶液的质量分数为0.4wt％外，其余均与实施例4相同。对比例18本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第二改性纳米晶带材4时步骤(3)所用氢氧化钠溶液的质量分数为2.5wt％外，其余均与实施例4相同。对比例19本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第二改性纳米晶带材4时步骤(3)所用表面碱处理的时间为4.5min外，其余均与实施例4相同。对比例20本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第二改性纳米晶带材4时步骤(3)所用表面碱处理的时间为12min外，其余均与实施例4相同。实施例4与对比例16-20所得第二改性纳米晶带材4的磁导率，以及纳米晶复合结构磁片的电能传输效率如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``电能传输效率(％)实施例4666.847.287.2对比例16612.445.385.9对比例17631.146.486.1对比例18642.147.186.3对比例19644.648.686.1对比例20662.748.287.1由上表可知，与对比例16-19中纳米晶带材2相比，实施例4中的第二改性纳米晶带材4具有较高的磁导率实部以及较低的磁导率虚部，同时电能传输效率更高。而对比例20中的第二改性纳米晶带材4的磁性能和电能传输效率与实施例4相当，说明过长的碱洗时间对性能没有提升，浪费成本。因此，本发明提供纳米晶带材制备方法具有较好的导磁、隔磁作用，同时损耗较低，而不采用碱洗工序或者碱洗工艺参数超出限定的范围，纳米晶带材的隔磁、导磁效果以及其构成的无线充电系统充电效率均较差。实施例5本实施例提供了一种如图1所示的纳米晶复合结构磁片，包括依次层叠设置的离型膜层1、第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6。所述第一改性纳米晶带材3的双面胶2与离型膜层1连接；相邻两层改性纳米晶带材的双面胶2与纳米晶带材连接；双面胶2的厚度为5μm，每层改性纳米晶带材的厚度均为20μm。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6分别独立地为由如下制备方法制备得到的改性纳米晶带材，所述制备方法包括如下步骤：(1)对单面粘附双面胶2的纳米晶带材(fe73.5si13.5b9nb3cu，其中的角标数值为各元素占纳米晶带材总质量的百分比)进行辊压处理，得到微碎化的纳米晶带材；辊压处理的压力为60kg，辊压次数为5次；(2)对步骤(1)所得微碎化的纳米晶带材进行酸蚀表面处理：质量分数为0.5wt％的盐酸溶液涂覆于微碎化的纳米晶带材表面进行表面酸处理8min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(3)对步骤(2)所述酸蚀表面处理后的纳米晶带材进行碱洗表面处理：质量分数为2wt％的氢氧化钠溶液涂覆于酸蚀表面处理后的纳米晶带材的表面进行表面碱处理5min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(4)对步骤(3)所述碱洗表面处理所得纳米晶带材依次进行3次水洗与3次无水乙醇洗，然后烘干；(5)对步骤(4)所述烘干后的纳米晶带材在氧气浓度为90vol％的氧气气氛中进行微氧化处理15min，所述微氧化处理的温度为85℃，得到改性纳米晶带材。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6的磁导率实部μ`和磁导率虚部μ``如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``第一改性纳米晶带材426.531.4第二改性纳米晶带材704.951.5第三改性纳米晶带材1299.384.6第四改性纳米晶带材8566.7163.2对比例21本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第三改性纳米晶带材5时未进行步骤(4)所述醇洗，其余均与实施例5相同。实施例5与对比例21所得第三改性纳米晶带材5的磁导率，以及纳米晶复合结构磁片的电能传输效率如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``电能传输效率(％)实施例51299.384.686.9对比例211234.591.385.1由上表可知，与对比例21中第三改性纳米晶带材5相比，实施例5中的第三改性纳米晶带材5具有较高的磁导率实部以及较低的磁导率虚部，同时电能传输效率更高。结果表明，醇洗在纳米晶带材制备过程中至关重要。实施例6本实施例提供了一种如图1所示的纳米晶复合结构磁片，包括依次层叠设置的离型膜层1、第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6。所述第一改性纳米晶带材3的双面胶2与离型膜层1连接；相邻两层改性纳米晶带材的双面胶2与纳米晶带材连接；双面胶2的厚度为5μm，每层改性纳米晶带材的厚度均为20μm。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6分别独立地为由如下制备方法制备得到的改性纳米晶带材，所述制备方法包括如下步骤：(1)对单面粘附双面胶2的纳米晶带材(fe73.5si13.5b9nb3cu，其中的角标数值为各元素占纳米晶带材总质量的百分比)进行辊压处理，得到微碎化的纳米晶带材；辊压处理的压力为70kg，辊压次数为1次；(2)对步骤(1)所得微碎化的纳米晶带材进行酸蚀表面处理：质量分数为1.2wt％的盐酸溶液涂覆于微碎化的纳米晶带材表面进行表面酸处理3min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(3)对步骤(2)所述酸蚀表面处理后的纳米晶带材进行碱洗表面处理：质量分数为0.5wt％的氢氧化钠溶液涂覆于酸蚀表面处理后的纳米晶带材的表面进行表面碱处理10min，处理完成后使用去离子水进行清洗；(4)对步骤(3)所述碱洗表面处理所得纳米晶带材依次进行3次水洗与3次无水乙醇洗，然后烘干；(5)对步骤(4)所述烘干后的纳米晶带材在氧气浓度为85vol％的氧气气氛中进行微氧化处理30min，所述微氧化处理的温度为60℃，得到改性纳米晶带材。所述第一改性纳米晶带材3、第二改性纳米晶带材4、第三改性纳米晶带材5与第四改性纳米晶带材6的磁导率实部μ`和磁导率虚部μ``如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``第一改性纳米晶带材431.232.5第二改性纳米晶带材759.257.6第三改性纳米晶带材1365.988.6第四改性纳米晶带材9328.1168.4对比例22本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第四改性纳米晶带材6时未进行步骤(5)所述微氧化处理外，其余均与实施例6相同。对比例23本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第四改性纳米晶带材6时步骤(5)所用氧气浓度为83vol％外，其余均与实施例6相同。对比例24本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第四改性纳米晶带材6时步骤(5)所用微氧化处理的温度为55℃外，其余均与实施例6相同。对比例25本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第四改性纳米晶带材6时步骤(5)所用微氧化处理的温度为90℃外，其余均与实施例6相同。对比例26本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第四改性纳米晶带材6时步骤(5)所用微氧化处理的时间为12min外，其余均与实施例6相同。对比例27本对比例提供了一种纳米晶复合结构磁片，除制备第四改性纳米晶带材6时步骤(5)所用微氧化处理的时间为35min外，其余均与实施例6相同。实施例6与对比例22-27所得第四改性纳米晶带材6的磁导率，以及纳米晶复合结构磁片的电能传输效率如下表所示。磁导率实部μ`磁导率虚部μ``电能传输效率(％)实施例69328.1168.487.0对比例229567.3205.684.8对比例239512.6197.385.2对比例249523.0194.285.4对比例258977.6178.684.2对比例269455.9178.285.5对比例279035.4181.284.5由上表可知，与对比例22-27中第四改性纳米晶带材6相比，实施例6中的第四改性纳米晶带材6兼具较高的磁导率实部以及较低的磁导率虚部，同时电能传输效率更高。结果表明，是否引入微氧化及其工艺参数限制严重影响纳米晶带材磁性能和电能传输效率。综上所述，本发明与传统的无线充电用纳米晶带材制备工艺相比，本发明提供的制备方法获得的改性纳米晶带材具有更低磁导率虚部、更低的损耗，更有利于无线充电系统获得高的电能传输效率。本发明中在对微碎化后的纳米晶带材进行了酸蚀，使得稀盐酸进入到微裂纹中，腐蚀掉微碎化单元之间的桥接以及碎化单元的尖角，优化了带材的微观结构，避免了工作过程中的磁场集中和分布不均匀，后续通过碱洗、水洗和醇洗去除层残余在纳米晶带材表面的酸、盐(酸碱反应生成的氯化钠)和去离子水，最后经过微氧化处理，使得纳米晶带材中的微碎化单位表面和边缘形成一层极薄的氧化膜，提高纳米晶带材的绝缘性，从而进一步降低纳米晶带材的涡流损耗。本发明所述纳米晶复合结构磁片的每层纳米晶带材磁性能进行了严格限制，形成一种具有梯度导磁特性的复合结构。第一改性纳米晶带材为距离无线充电系统最近的一端，其较低的损耗特性保证了无线充电系统效率；最外层的第四改性纳米晶带材具有高的磁导率实部，磁屏蔽效果优异，从而避免了无线充电系统的磁场辐射；即通过第一改性纳米晶带材、第二改性纳米晶带材、第三改性纳米晶带材与第四改性纳米晶带材的配合使纳米晶复合结构磁片具有良好的电能传输效率。申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属
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的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页12