专利名称：银行卡防磁场防静电防电磁波辐射盒及钱包的制作方法
技术领域：
本发明专利所属的技术领域是物理学中铁磁学的磁屏蔽、电学的空腔导体静电屏蔽以及电磁学对电磁干扰屏蔽的原理。
二，背景技术目前，我国所有的商业银行与国际一样，对储蓄客户发放的储蓄卡(银行卡)和储蓄存折都是用附着在其表面的一条“磁条”来记录储蓄内容全部信息的。
外界的静电和电磁波干扰都会使该磁条的原有秩序受到干扰和破坏，从而使磁条丢失信息，使银行卡或储蓄存折失效。利用空腔导体的静电屏蔽原理和电磁干扰的屏蔽原理制作一个软包装膜袋，把银行卡装在该膜袋中，在我们所处的普通工作环境和生活环境下，基本可以防止银行卡或储蓄存折上磁条的损坏。
从本申请人做的大量调查和实验知道，在我们所处的普通工作环境和生活环境下，永磁铁的磁场对磁卡和储蓄存折上磁条的损坏要比静电和电磁干扰严重。从进行调查的一些受损害失效磁卡的实例来看，磁铁磁场对磁卡损坏的比例也较大。
有磁场存在的环境很多，例如医院的核磁共振机、频谱仪、利得治疗仪(内置四个永磁铁)、家家户户的电话机听筒、手包上的磁铁纽扣、超级市场的防盗检验门、大型书店防盗检验门、电车，仪器仪表电脑等的修理人员都要随身携带磁铁以备必要时使用。有一些家庭中存有磁铁治疗的器具以及带有磁铁的器具。还有甚者，把磁铁纽扣直接做在钱包上的，这样的钱包装磁卡和存折，磁条上的信息必然要丢失。
从我国各家商业银行现状来看，尚没有防止磁卡和储蓄存折受静电和电磁干扰损害的措施，更没有防止外界磁场损坏的措施。现有技术仅是送给客户一个纸质制的或塑料膜制的小袋来包装储蓄卡或储蓄存折，以减轻卡或存折遭受机械磨损的作用，根本起不到防止外界静电场、外界电磁场、外界磁场对磁卡上磁条免遭伤害的作用。为了提高磁卡防止失效的能力，尽管有几家银行采用了带有“高密度磁条”的磁卡，其制作磁条的铁磁性材料磁粉矫顽力大一些，但在手包上的磁铁纽扣作用下仍然会使卡失效。手包上的磁铁纽扣，作为磁卡的有力杀手在社会上的存在还是不少的。申请人在北京西单交通银行偶然看到湖北省宜昌来北京出差的一女士，因卡失效而给她带来的很大麻烦(银行方面说必须回原颁发地才能换卡，因为储蓄的原始信息都在宜昌原颁发地。她声称身边的钱已经花光，只有卡上有钱，表现得十分焦急)。这样的情况在我国每个商业银行都经常有发生，例如建设银行北京分行的业务区域内，每天因卡失效而换卡的数量平均在40个左右。按此计算，一年下来将是一万几千个！这给银行带来的也是不小的额外工作。客户换卡须付费，废弃的卡从资源的角度来说也是一种浪费。因此说，磁卡失效从任何角度来衡量都是有弊无利的。
三，发明目的针对背景技术中我国各家银行的现有状况，即银行发给储蓄客户的纸质制的或塑料制的小袋起不到防止环境静电以及外来电磁波对银行卡或储蓄存折磁条的伤害，也不能防止外界恒定磁场和低频磁场对磁条的破坏。这不仅影响银行工作效率、增加成本，还给储蓄客户造成麻烦、增加支出。本发明专利“银行卡防磁场防静电防电磁波辐射盒及钱包”，能够成功地防止外界磁场、环境静电、外来电磁干扰对银行卡或储蓄存折上磁条的伤害，从而使银行卡或储蓄存折在银行联网电脑上工作不会失效。
四，技术方案要达到解决磁卡的防静电、防电磁干扰、防磁场，本发明专利就要用到物理学中电学的空腔导电体静电屏蔽、电磁学的电磁屏蔽以及铁磁学的磁屏蔽的原理。
1，首先温习一下电学的空腔导体静电屏蔽原理。该理论的内容为当一个具有空腔的导电体处于外电场中时，该空腔导电体外的电场只会影响该空腔导体外表面上的电荷分布并改变空腔导电体外的电场分布，这些电荷分布的结果，最终是使导电体内表面及空腔内部的总电场强度等于零。这种使一个具有空腔的导电体，其空腔内的电场不受外界的影响即为静电屏蔽。著名的物理学家、电学之父法拉第当年用“法拉第筒”试验早就发现了这个原理，现代工业中也有许多应用的例子。
根据这一原理只要用电的导电体(例如金属铝或铜)制成一个空腔，把银行卡或储蓄存折置于该空腔内，则该空腔金属就会对银行卡或储蓄存折起到静电屏蔽作用，因为金属导电体空腔内的电场强度等于零，从而使在外电场下的磁卡或储蓄存折的磁条不会受到伤害。每当用卡者用手触摸一次该空腔导电体时，相当于一次接地，从而达到静电接地的效果。
2，从电磁屏蔽机理来说，外来高频电磁场在屏蔽金属导电层表面产生涡流，该电涡流产生反磁场抵消外来的高频干扰电磁场；另外，电磁波在金属导电层表面产生反射损耗；还有一部分透射波在金属导电层内传播过程中衰减产生吸收损耗。因此，用导电金属膜(例如金属铝或铜)制成的空腔导电体层也能起到电磁屏蔽的作用。
3，解决磁屏蔽必须采用铁磁性材料制作屏蔽层。申请人做过这样的试验①将一个有效银行卡(具有非高密度磁条)放在具有静电屏蔽和电磁屏蔽功能的铝或铜制的小盒内。用一个手包上的磁铁纽扣在该盒底的外壁表面上来回移动数次。从盒内取出卡，检验后发现该卡磁条被损坏，卡失效。
②将一个有效银行卡(具有非高密度磁条)放在铁磁性材料制的小盒内(例如学生用的铁皮制的文具盒)，并使磁卡带磁条的一面紧贴着铁文具盒的盒底内壁。用同一个手包上的磁铁纽扣在文具盒底的外壁表面上来回移动数次。从文具盒内取出卡，检验后发现该卡磁条没受损坏，卡仍有效。
对于我国银行采用的基本都是非高抗磁的银行卡，在0.00034至0.00040奥斯特的磁场强度下磁条即被破坏。这是一个小的磁场强度数值。在这第②个试验中，磁卡带磁条的一面是紧贴着文具盒内壁的铁皮表面的，磁铁就在其铁皮对面来回移动，磁条尚且安好无恙，这证明了一个对永久磁铁磁场的磁屏蔽原理，它如同静电屏蔽原理的孪生姊妹。通过试验②可以这样描述在恒定磁场下的磁屏蔽现象当一个具有空腔的导磁体处于外磁场中时，该空腔导磁体外的磁场只会影响该空腔导磁体外表面上的磁畴分布并改变空腔导磁体外的磁场分布，这些磁畴分布的结果，最终是使导磁体内表面及空腔内部的总磁场强度等于零。
4，根据上述现象，用铁磁性材料制作一个小盒装磁卡就可以达到磁屏蔽的效果。铁磁性材料是铁、钴、镍及其合金，也可以是如铁氧体的电介质以及稀土类。但是，作为本专利的产品不得选用硬磁材料，而要选用软磁材料(例如铁、矽钢、坡莫合金)，即该材料被外磁场磁化后，再将外磁场去掉时，该材料的磁性不会保持。如果用硬磁材料制作屏蔽盒，在磁场下保护了盒内的磁卡没有受到外磁场的伤害，而在去掉外磁场后由于硬磁材料的磁滞效应使屏蔽盒产生剩磁，该剩磁会对磁卡造成一定程度的损害。因此，不能用硬磁材料。理想的磁屏蔽材料的导磁率高，如包括坡莫合金(含镍36-81％)在内的铁-镍合金(即高镍钢)。例如，含镍49-51％的铁-镍合金冷轧带材产品(厚度1毫米以下，型号1J50和1J51)就适合于制造本专利产品。由于其高含镍而价格昂贵。如有特殊需要方可选用坡莫合金或高镍钢。廉价的软磁材料是铁素体钢。
最简单的做法就是选用铁皮或铁素体钢来制作装磁卡的屏蔽盒。(见张三慧主编清华大学教材《大学物理学，第三册，电磁学》第304页“这就是用封闭的铁盒能实现磁屏蔽的道理”)。假如选用低碳钢冷轧板材，则其含碳量应越低越好。
在说明书附图中，申请人给出了能装3-4张银行卡的屏蔽盒结构。并且将材质、表面镀镍、镀铬要求和尺寸推荐给一家制造公司制成样品。将磁卡装入该盒内，经永磁铁按第3条的第②个试验后，磁卡上的数据信息完好无损。该试验方法是建设银行北京分行银行卡部通常的简单易行消磁法。
由于镍本身也是铁磁性材料，因此屏蔽盒表面增加一道镀镍层后，可以增加磁屏蔽效果。
按磁屏蔽的原理，屏蔽盒的材料厚度越厚越好。但实施时考虑到使用者的方便和制造工艺，板材壁厚不大于1毫米为宜。
5，永磁体在闭合磁路中被磁化比在非闭合磁路中被磁化要相对容易，但被磁化的条件是外磁场强度必须大于该永磁体的饱和磁场强度。这在我们的生活环境和工作环境还是难以遇到的。假如真的邂逅如此的强磁场环境，没有本专利产品保护的磁卡早已损坏殆尽；而本专利产品会象盾牌一样保护着处于强磁场下的磁卡。
五，有益效果银行卡失效是我国各银行的每个分支点在每天都会遇到的问题。卡失效是困扰我国所有商业银行的问题。俱言“为之头痛”。为了减少磁卡失效，个别银行(如交通银行、农业银行)推出了一种“高密度磁条”的银行卡。但它根本达不到高抗磁效果。现在的中国和世界所采用的银行卡系统都已经是制式被定格了。你要制造成高抗磁银行卡吗？那么读卡的银行系统ATM机和商场系统的POS机需要全部更换怎么办？最简易可行的办法是对磁卡进行防磁场、防静电、防电磁辐射的保护。本发明专利就可解决这三个防护问题，使在普通的生活环境和工作环境下避免磁卡失效，从而为银行和使用磁卡的其它部门提高工作效率、节省资金；同时也方便了客户，免去了银行卡上的磁条在不知不觉中被外来磁场、静电、电磁干扰伤害后客户还到自动柜员机上取不出款的烦恼。
六，图面说明在说明书附图(共3页)中，
图1给出的是“银行卡防磁场防静电防电磁波辐射盒”的轴侧图；图2是“银行卡防磁场防静电防电磁波辐射盒”的主视图；图3是图2的左视图；图4是图2的俯视图。实际应用中，在靠近铰链轴的底部可以设计一薄簧片，用以在打开盒盖时卡被自动弹起，使方便取卡。
图5是铁磁薄膜复合膜制造的装银行卡的膜袋主视图；图6是图5的左视图；图7是图6的局部剖面图，双剖面线的L1层为聚酯膜，L2层为聚乙烯膜，FMM层为铁磁薄膜。两道L2层之间的空间为装银行卡的空间。
七，具体实施方式
本发明专利的具体实施方式
有以下4个方面。
1，用软磁材料(例如铁素体钢板材、型号1J50、1J51等的铁-镍合金冷轧带材)制成金属屏蔽盒(见图1至图4)，其平面尺寸刚好够在盒内放一个银行卡；厚度为可以在盒内放3-6个银行卡。盒内备3-4页含导电或导磁金属的复合膜做卡与卡之间的软隔离，这不仅避免磨损卡上磁条，还可对从盒的微缝进入的电磁泄漏构成屏障。该磁卡“三防”盒可单独使用。
2，将第1条的磁卡三防盒与一个皮革钱包捆绑在一起使用。有二种捆绑方式一种是将磁卡三防盒单独放入钱包内，即盒与钱包是松散式的结合；另一种方式是将磁卡三防盒由生产工艺直接做在钱包内。
3，现代材料技术有“铁磁薄膜”，其定义为以铁镍合金为基的薄膜，厚度为千分之一到万分之一厘米(10微米到1微米)，此外，尚有其它的定义内容。用铁磁薄膜与聚酯膜、聚乙烯膜复合在一起后，制成装银行卡的膜袋(见图5至图7)；也可以将铁磁薄膜的复合膜做成钱包的衬里，从而保护钱包内的磁卡不遭受磁场、静电、电磁波辐射的损害。
4，将软磁材料(例如镍、铁)与非铁磁性金属材料(例如铝)膜制成一体(可将镍、铁用刷镀、电镀、等离子喷涂等工艺覆盖在铝膜上)，然后其两侧复合上聚酯膜和聚乙烯膜。用该种复合膜制成膜袋来装磁卡，也能达到一定的防磁场、防静电、防电磁辐射功能。采用等离子喷涂可以使镍与铁的比例得当，能获得近似于坡莫合金的导磁率效果。以上各种膜的厚度皆以微米计。采用电镀所得的复合膜的防磁效果远不如铁磁薄膜，因为铁镍合金对电磁波的吸收损耗值(3.54)要比单体铁(0.676)或单体镍(0.023)大得多。但电镀膜的防电磁辐射的效果要好一些。
权利要求
1，要求保护的独立权利是凡是采用软磁材料(薄板或膜)或铁磁薄膜制成的空腔导磁体或有微缝的空腔导磁体，利用其所具有的磁屏蔽作用、静电屏蔽作用、电磁屏蔽作用而制造的盒或膜袋，其目的是用于保护银行卡、储蓄存折、股票卡及其它信息磁卡的磁条免遭外界磁场、静电、电磁波辐射的伤害。
2，凡是在钱包内装设有软磁材料或铁磁薄膜制成的屏蔽盒或屏蔽袋或屏蔽层，其目的是用于保护银行卡、储蓄存折、股票卡及其它信息磁卡的磁条免遭外界磁场、静电、电磁波辐射的伤害。
3，凡是在手包内装设有软磁材料或铁磁薄膜材料制成的屏蔽盒或屏蔽袋或屏蔽层，其目的是用于保护银行卡、储蓄存折、股票卡及其它信息磁卡的磁条免遭外界磁场、静电、电磁波辐射的伤害。
4，凡是在磁记录元件(例如磁带、光盘、软盘)的外包装材料内装设有软磁材料或铁磁薄膜材料制成的屏蔽盒或屏蔽袋或屏蔽层，其目的是用于保护该磁记录元件免遭外界磁场、静电、电磁波辐射的伤害。
全文摘要
目前，我国的商业银行及其它部门使用的信息磁卡在外界磁场、静电场、电磁波辐射下会使磁卡上的磁条损坏、丢失信息。从而造成诸多弊端。本发明采用软磁材料(薄板或复合膜)或铁磁薄膜材料制成的空腔导磁体或有微缝的空腔导磁体，利用其所具有的磁屏蔽作用、静电屏蔽作用、电磁屏蔽作用，制造出的屏蔽盒或屏蔽膜袋，在我们通常所处的生活环境和工作环境中能够有效地保护银行卡、储蓄存折、股票卡及其它信息磁卡的磁条免遭外界磁场、静电、电磁波辐射的伤害。并且，可以将软磁材料或铁磁薄膜内置于钱包或手包的皮革层、塑料层中，使钱包和手包也具有防磁场、防静电、防电磁辐射的功能。用此方法也可保护如磁带、光盘、软盘等磁记录元件。
文档编号A45C11/00GK1502278SQ02148870
公开日2004年6月9日 申请日期2002年11月22日 优先权日2002年11月22日
发明者马兆瑞 申请人:马兆瑞