一种电磁噪音抑制片及其制备方法与流程

本发明属于电磁兼容
技术领域：
，具体涉及一种电磁噪音抑制片及其制备方法。
背景技术：
：电子设备的高频化、微型化、集成化、功能化，带来越来越严峻的电磁兼容问题。如CPU的时钟频率达到3GHz，家用数码相机的CCD感光元件达到2100万像素，为了满足高时钟频率和高像素的要求，必然要求提高数据的传输速度。传输速度的提高一般通过降低电平幅度，减少上升延时间两种方式。电平幅度降低导致抗干扰能力下降，上升延时间的缩短导致di/dt变大，加重了GHz频率范围的电磁干扰。解决电磁干扰的方法一般有屏蔽、滤波、接地、合理的布线。屏蔽可以用来解决设备对外部或者外部对设备的电磁辐射问题，但不能解决内部屏蔽层的反射干扰对设备内电子元器件的影响，尤其无法解决近区磁场的耦合；滤波是有效的电磁干扰控制手段，然而随着电子设备的小型化、集成化以及高频化发展，常规EMI滤波器受体积、分布参数、磁芯频率特性等的影响，在微型设备上的高频应用受到限制；线间以及电子元件间的耦合，一般依靠合理的布线来克服，但由于数字设备的微型化和高频化，如信号处理、图像处理和数据处理的印制板组件的频率高达100MHz～1500MHz，线间耦合和元器件耦合仅仅依靠合理的布线难以彻底消除。技术实现要素：本发明提供了一种在最大程度提高材料电磁性能的基础上提高材料的吸波性能，使其能够在GHz频段具有良好的吸波性能的电磁噪音抑制片。本发明的另一目的在于提供上述的电磁噪音抑制片的制备方法。本发明的目的通过下述技术方案实现：一种电磁噪音抑制片，包括按重量份计：所述片状磁粉为Fe-Si-Al，片状磁粉中Fe含量为78～90％，Si含量为5-12％，Al含量为3-10％，片状磁粉的厚度在0.3～5μm，长度为10-100μm。所述橡胶包括丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶或丁苯橡胶。所述硫化剂包括硫磺粉、不溶性硫磺、过氧化二异丙苯或二叔丁基过氧化物。所述硫化促进剂包括秋兰姆类和次磺酰胺类；其中，秋兰姆类包括二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆或二硫化四乙基秋兰姆；次磺酰胺类中包括N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺或N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。所述片状磁粉与橡胶的质量比为(7:1)～(10:1)。上述电磁噪音抑制片的制备方法，包括以下步骤：1)取片状磁粉按重量份计，700～1000份，橡胶按重量份计，100份，放入密炼机中密炼，密炼温度为80～100℃，密炼时间为20～40分钟；2)在步骤1)基础上加入硫化剂和硫化促进剂；其中，硫化剂按重量份计，0.6～2份，硫化促进剂按重量份计0.3～2份，密炼时间为20～40分钟；3)取步骤2)制得的混合物，放入开炼机中开炼，在40～60℃下开炼3～8次；4)取步骤3)制得的混合物，将混合物放入粉碎机中破碎造粒，混合物的粒径在0.5mm～2mm；5)取步骤4)制得的颗粒状混合物，将颗粒状混合物放入压延机中压延成型，压延温度为40～60℃，通过调整辊距，制备出1.0mm厚度的噪音抑制片；6)取步骤5)制得的噪音抑制片，将噪音抑制片放入平板硫化机中进行硫化，硫化温度为150～180℃，压力为3～7MPa，硫化10～20s，然后取出裁片，将噪音抑制片分别冲裁成直径为133mm的圆片和14×8.5mm的圆环。所述步骤1)中片状磁粉为Fe-Si-Al，片状磁粉中Fe含量为78～90％，Si含量为5-12％，Al含量为3-10％，片状磁粉的厚度在0.3～5μm，长度为10-100μm；橡胶为丁晴橡胶。所述步骤2)中硫化促进剂包括秋兰姆类和次磺酰胺类；其中，秋兰姆类包括二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆；次磺酰胺类中包括N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。所述步骤2)中硫化促进剂为N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺或二硫化四甲基秋兰姆。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本发明所制备的电磁噪音抑制片，具有柔性、超薄、应用频率范围宽、易裁剪、贴装方便等特点，广泛应用在手机、数码像机、数码摄像机、笔记本电脑、扫描仪、CD\DVD、PDA、车载导航系统等电子设备中，通过选取合适的吸收剂并调节材料的配方及制备工艺条件，并在最大程度提高材料电磁性能的基础上提高材料的吸波性能，使其能够在GHz频段具有良好的吸波性能。本发明电磁噪音抑制片采用压延成型制备，工艺简单，生产速度快，产品厚度均匀，并且表面平整，产品外观优良。此外压延成型可连续生产，自动化程度高，效率高，并且该电磁噪声抑制片在GHz频段具有良好的吸波性能，具有很好的应用前景。附图说明图1为本发明中实施例3的反射率性能图；图2为本发明中实施例4的反射率性能图；图3为本发明中实施例5的反射率性能图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1一种电磁噪音抑制片，包括按重量份计：所述片状磁粉为Fe-Si-Al，片状磁粉中Fe含量为78％，Si含量为12％，Al含量为10％，片状磁粉的厚度在0.3μm，长度为10μm。本实施例中的橡胶为丁腈橡胶；硫化剂为硫磺粉；硫化促进剂包括秋兰姆类和次磺酰胺类；本实施例采用秋兰姆类为二硫化四甲基秋兰姆。本实施例中的片状磁粉与橡胶的质量比为7:1。上述电磁噪音抑制片的制备方法，包括以下步骤：1)取片状磁粉按重量份计，700份，橡胶按重量份计，100份，放入密炼机中密炼，密炼温度为80℃，密炼时间为20分钟；2)在步骤1)基础上加入硫化剂和硫化促进剂；其中，硫化剂按重量份计，0.6份，硫化促进剂按重量份计2份，密炼时间为20分钟；3)取步骤2)制得的混合物，放入开炼机中开炼，在40℃下开炼3次；4)取步骤3)制得的混合物，将混合物放入粉碎机中破碎造粒，混合物的粒径在0.5mm；5)取步骤4)制得的颗粒状混合物，将颗粒状混合物放入压延机中压延成型，压延温度为40℃，通过调整辊距，制备出1.0mm厚度的噪音抑制片；6)取步骤5)制得的噪音抑制片，将噪音抑制片放入平板硫化机中进行硫化，硫化温度为150℃，压力为3MPa，硫化10s，然后取出裁片，将噪音抑制片分别冲裁成直径为133mm的圆片和14×8.5mm的圆环。所述步骤1)中片状磁粉为Fe-Si-Al，片状磁粉中Fe含量为78％，Si含量为12％，Al含量为10％，片状磁粉的厚度在0.3μm，长度为10μm；橡胶为丁晴橡胶。所述步骤2)中硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。实施例2一种电磁噪音抑制片，包括按重量份计：所述片状磁粉为Fe-Si-Al，片状磁粉中Fe含量为90％，Si含量为5％，Al含量为5％，片状磁粉的厚度在5μm，长度为100μm。本实施例中的橡胶为乙丙橡胶；硫化剂为不溶性硫磺；硫化促进剂包括秋兰姆类和次磺酰胺类；本实施例中的次磺酰胺类中为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。本实施例中的片状磁粉与橡胶的质量比为10:1。上述电磁噪音抑制片的制备方法，包括以下步骤：1)取片状磁粉按重量份计，1000份，橡胶按重量份计，100份，放入密炼机中密炼，密炼温度为100℃，密炼时间为40分钟；2)在步骤1)基础上加入硫化剂和硫化促进剂；其中，硫化剂按重量份计，2份，硫化促进剂按重量份计2份，密炼时间为40分钟；3)取步骤2)制得的混合物，放入开炼机中开炼，在60℃下开炼8次；4)取步骤3)制得的混合物，将混合物放入粉碎机中破碎造粒，混合物的粒径在2mm；5)取步骤4)制得的颗粒状混合物，将颗粒状混合物放入压延机中压延成型，压延温度为60℃，通过调整辊距，制备出1.0mm厚度的噪音抑制片；6)取步骤5)制得的噪音抑制片，将噪音抑制片放入平板硫化机中进行硫化，硫化温度为180℃，压力为7MPa，硫化20s，然后取出裁片，将噪音抑制片分别冲裁成直径为133mm的圆片和14×8.5mm的圆环。所述步骤1)中片状磁粉为Fe-Si-Al，片状磁粉中Fe含量为90％，Si含量为5％，Al含量为5％，片状磁粉的厚度在5μm，长度为100μm；橡胶为乙丙橡胶。所述步骤2)中硫化促进剂包括秋兰姆类和次磺酰胺类；硫化促进剂为N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺。实施例3分别选用丁腈橡胶、片状FeSiAl磁粉、不溶性硫磺IS60和CZ(N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺)和TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)作为基体、吸收剂、硫化剂和硫化促进剂。将100份丁晴橡胶与1000份片状FeSiAl磁粉放入密炼机中密炼，密炼温度为90℃，密炼30分钟后加入硫化剂IS60和硫化促进剂{CZ(N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺)和TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)}，其中IS60为1.5份，CZ1.5份和TMTD1.0份，再密炼30分钟。将混合物取出后放入开炼机中开炼，在50℃下开炼5次后，再将混合物放入粉碎机中破碎造粒，混合物的粒径在0.5mm～2mm。然后颗粒状混合物放入压延机中压延成型，压延温度为60℃，通过调整辊距，制备出1.0mm厚度的噪音抑制片。最后将噪音抑制片放入平板硫化机中进行硫化，硫化温度为170℃，压力为5MPa，硫化15s后取出裁片。将噪音抑制片冲裁成直径为133mm的圆片用于吸波性能反射率(S11)。吸波性能测试采用KeySightN5232A网络分析仪与同轴法兰夹具组成的反射率测量系统来测量。反射率测试结果如图1所示：随着频率的增大，样品的反射率S11先减小后增大，当频率在1.3GHz时，样品的反射率S11最小，达到-6.5dB(反射率越小，吸波性能越好)。实施例4本实施例与实施例3不用之处在于：硫化时间为30s，如图2所示，随着频率的增大，样品的反射率S11先减小后增大，当频率在1.7GHz时，样品的反射率S11最小，达到-6.2dB。实施例5本实施例与实施例3不用之处在于：硫化温度为180℃，如图3所示，随着频率的增大，样品的反射率S11先减小后增大，当频率在0.7GHz时，样品的反射率S11最小，达到-6.7dB。此时样品的制备工艺最优，反射率最小。实施例6～16本实施例与实施例3不用之处在于如下表所示：实施例工艺条件反射率(S11)6硫化时间360s-5.2dB7硫化温度160℃-4.7dB8磁粉质量900份-5.4dB9磁粉质量800份-5.0dB10磁粉质量700份-4.9dB11IS60质量0.6份-5.7dB12IS60质量2.0份-5.9dB13CZ质量0.6份-5.8dB14CZ质量1.8份-5.5dB15TMTD质量0.4份-5.2dB16TMTD质量1.2份-5.6dB上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3