一种分隔结构的金属软磁薄膜的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有分隔结构特征的金属软磁薄膜。对金属软磁薄膜进行水平或垂直分隔，或者对金属软磁薄膜进行水平且垂直分隔，或者对金属软磁薄膜进行一级或多级发射状分隔。通过结构分隔方法，使金属软磁薄膜材料形成特征结构，既保持有取向的高磁导率，又有效阻隔高频交变磁场激励下在金属软磁材料中产生的感应涡电流，抑制涡流效应，扩大金属软磁薄膜材料的高频应用范围。
【专利说明】一种分隔结构的金属软磁薄膜
【技术领域】
[0001]本项发明属于材料【技术领域】，特别涉及一种用阻隔感应涡电流方法抑制涡流效应的结构分隔金属软磁薄膜材料。
【背景技术】
[0002]随着物联网概念逐步走向普及，物联网关键组成技术的射频身份识别(RadioFrequency Identification, RFID)技术越来越受到人们的关注。射频识别对某些介质很敏感，如水、金属等都会影响射频识别(电感耦合的)系统的阅读器和应答器之间的通讯。在交变磁场激励下金属表面产生感生磁场，而此磁场对阅读器和应答器的场起反作用(楞次定律)，使原磁场强烈的衰减。软磁材料由于具有高的磁导率，能够减弱上述效应，实现高的磁性收敛效果，提高射频识别系统的阅读器和应答器灵敏度，增加系统的读写距离和稳定性。
[0003]金属软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，具有易磁化、易去磁且磁滞回线较窄等优点。然而，金属软磁材料在交变磁场中使用时，随频率的增加会导致涡流损耗和趋肤效应加剧，降低了金属材料的磁学性能。为充分发挥金属软磁材料的优点，需克服其在高频磁场条件下产生的感应润流。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明提出一种结构分隔金属软磁薄膜，使其具有能够抑制感生涡电流产生的性能。所采用的技术方案为:对金属软磁薄膜进行结构分隔，使其沿磁力线方向具有高的磁导率，同时在垂直于磁力线方向能够有效阻隔高频交变磁场所产生的感应涡流，达到提高金属软磁薄膜材料的软磁性能的目的。
[0005]一种分隔结构的金属软磁薄膜，其特征在于:对金属软磁薄膜进行水平或垂直分隔，或者对金属软磁薄膜进行水平且垂直分隔，或者对金属软磁薄膜进行一级或多级发射状分隔。
[0006]进一步，分隔缝宽度范围为0.001-lmm。
[0007]进一步，其特征在于:相邻分隔缝之间结构宽度范围为0.1-10_。
[0008]进一步，对金属软磁薄膜进行一级或多级发射状分隔时，相邻分隔缝角度范围是0.5_90 度。
[0009]基于以上所述，具有取向结构的金属软磁薄膜的结构分隔方式为:分隔缝宽度范围为0.0Olmm-1mm,对金属软磁薄膜进行水平或垂直分隔，结构宽度范围为0.1mm-1Omm的取向结构I。
[0010]基于以上所述，具有取向结构的金属软磁薄膜的结构分隔方式为:分隔缝宽度范围为0.0Olmm-1mm,对金属软磁薄膜进行水平且垂直分隔，结构宽度范围为0.1mm-1Omm的取向结构2。
[0011]基于以上所述，具有取向结构的金属软磁薄膜的结构分隔方式为:分隔缝宽度范围为0.0Olmm-lmm，对金属软磁薄膜进行一级或多级发射状分隔，相邻分隔缝角度范围是0.5-90度，分隔结构宽度范围为0.1mm-1Omm的取向结构3。一级分隔后，发射状结构的心部尺寸较小、外部尺寸较大，为保证每个分隔结构宽度范围为0.1mm-lOmm，需要在一级分隔的基础上进行多级分隔，即多级分隔是由分隔缝宽度范围和分隔结构宽度范围共同决定。
[0012]基于以上所述，以上取向结构的金属软磁薄膜的结构分隔方式仅为例举并不局限于此。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明取向结构I的金属软磁薄膜材料的结构示意图
[0014]图2为本发明取向结构2的金属软磁薄膜材料的结构示意图
[0015]图3a金属软磁薄膜一级发射状分隔结构示意图
[0016]图3b金属软磁薄膜多级发射状分隔结构示意图
[0017]图4取向结构I在不同分隔条件下的磁通量增加百分比
[0018](I)分隔缝宽度为0.0Olmm,结构宽度为0.1mm ；
[0019](2)分隔缝宽度为0.05mm,结构宽度为IOmm ；
[0020](3)分隔缝宽度为0.1mm,结构宽度为0.1mm ；
[0021](4)分隔缝宽度为0.15mm,结构宽度为3mm ；
[0022](5)分隔缝宽度为0.5mm,结构宽度为4mm ；
[0023](6)分隔缝宽度为Imm,结构宽度为5mm。
[0024]图5取向结构2在不同分隔条件下的磁通量增加百分比
[0025](I)分隔缝宽度为0.2mm,结构宽度为1.5mm ；
[0026](2)分隔缝宽度为0.2mm,结构宽度为2.5mm ；
[0027](3)分隔缝览度为0.2mm，结构览度为4mm ；
[0028](4)分隔缝宽度为0.05mm,结构宽度为2mm ；
[0029](5)分隔缝宽度为0.4mm,结构宽度为2mm ；
[0030](6)分隔缝宽度为0.8mm,结构宽度为2mm。
[0031]图6取向结构3在不同分隔条件下的磁通量增加百分比
[0032](I)分隔缝宽度为0.1mm,相邻分隔缝角度为2度；
[0033](2)分隔缝宽度为0.1mm,相邻分隔缝角度为4度；
[0034](3)分隔缝宽度为0.1mm,相邻分隔缝角度为6度；
[0035](4)分隔缝宽度为0.05mm,相邻分隔缝角度为10度；
[0036](5)分隔缝宽度为0.2mm,相邻分隔缝角度为10度；
[0037](6)分隔缝宽度为0.4mm，相邻分隔缝角度为10度。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图对本发现进行详细说明。
[0039]为表征本发明特征取向金属软磁薄膜材料的性能，例举一种磁场激励模型:激励源为半径为IOmm的单匝环形线圈，磁场线圈水平放置；在线圈下方分别水平放置分隔结构的金属软磁薄膜材料和无分隔结构的金属软磁薄膜材料，然后在距线圈上方四个距离处取四个相同面圆，比较这四个面圆内在上述两种情况下的磁通量大小。比较计算公式为:，其中，A为磁通量增量百分比，Φ2为放置分隔结构的金属软磁薄膜时的磁通量，为放置无结构分隔的金属软磁薄膜时的磁通量。
[0040]1.取向结构1(图1)，金属软磁薄膜材料具有的分隔方式为:(I)分隔缝宽度为
0.0Olmm,结构宽度为0.1mm ； (2)分隔缝宽度为0.05mm,结构宽度为IOmm ； (3)分隔缝宽度为0.1mm,结构宽度为0.1mm ；⑷分隔缝宽度为0.15mm,结构宽度为3mm ； (5)分隔缝宽度为
0.5mm,结构宽度为4mm ； (6)分隔缝宽度为Imm,结构宽度为5mm。(I)一 (6)结构分隔方式下的金属软磁薄膜和没结构分隔的金属软磁薄膜相比较，其磁通量增加百分比如图4。可以看出，磁通量均有增加，体现了分隔结构的效果。
[0041]2.取向结构2 (图2)，金属软磁薄膜材料具有的分隔方式为:(I)分隔缝宽度为
0.2mm，结构宽度为1.5mm; (2)分隔缝宽度为0.2mm，结构宽度为2.5mm ； (3)分隔缝宽度为0.2mm,结构宽度为4mm ； (4)分隔缝宽度为0.05mm,结构宽度为2mm ； (5)分隔缝宽度为
0.4mm,结构宽度为2mm ； (6)分隔缝宽度为0.8mm,结构宽度为2mm。(I)一 (6)结构分隔方式下的金属软磁薄膜和没结构分隔的金属软磁薄膜相比较，其磁通量增加百分比如图5。可以看出，磁通量均有增加，体现了分隔结构的效果。
[0042]3.取向结构3(图3)，a为一级发射状分隔，b为多级发射状分隔，金属软薄膜磁具有的分隔方式为:(I)分隔缝宽度为0.1mm，相邻分隔缝角度为2度；(2)分隔缝宽度为
0.1mm，相邻分隔缝角度为4度；(3)分隔缝宽度为0.1mm，相邻为6度；(4)分隔缝宽度为
0.05mm，相邻分隔缝角度为10度；(5)分隔缝宽度为0.2mm，相邻分隔缝角度为10度；(6)分隔缝宽度为0.4_，相邻分隔缝角度为10度。(I)一 (6)结构分隔方式下的金属软磁薄膜和没结构分隔的金属软磁薄膜相比较，其磁通量增加百分比如图6。可以看出，磁通量均有增加，体现了分隔结构的效果。
【权利要求】
1.一种分隔结构的金属软磁薄膜，其特征在于:对金属软磁薄膜进行水平或垂直分隔，或者对金属软磁薄膜进行水平且垂直分隔，或者对金属软磁薄膜进行一级或多级发射状分隔。
2.根据权利要求1所述的一种分隔结构的金属软磁薄膜，其特征在于:分隔缝宽度范围为 0.001-1_。
3.根据权利要求1所述的一种分隔结构的金属软磁薄膜，其特征在于:相邻分隔缝之间结构宽度范围为0.l-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种分隔结构的金属软磁薄膜，其特征在于:对金属软磁薄膜进行一级或多级发射状分隔时，相邻分隔缝角度范围是0.5-90度。
【文档编号】H01F1/12GK104008847SQ201410187228
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】王群, 金鑫, 唐章宏, 李永卿 申请人:北京工业大学