一种改善晶面取向度提高无线充电效率的隔磁片制备方法

本发明属于软磁材料制备，具体涉及一种高效、简单的通过改善铁镍合金隔磁片（200）晶面取向度提高无线充电效率的制备方法。

背景技术：

1、无线充电技术近年发展迅猛，如今已经广泛应用到了电动牙刷、智能手表、智能手机、平板电脑、电动汽车等领域。但发展过程中也遇到了很多技术难题，如提高耦合效率，增加传输距离等等。铁镍合金广泛应用于电子信息领域，是重要的金属软磁材料，具有低矫顽力、高磁导率、高饱和磁化强度、高机械强度、良好的导热性等特点，被用来作为无线充电的隔磁片使用，提高无线充电的耦合效率。常规铁镍合金x射线衍射物相分析表明，合金存在两个主要的衍射峰，其对应的晶面为（111）晶面和（200）晶面。但常规多晶铁镍合金均形成以（111）晶面取向为主的织构，以（111）晶面取向为主的织构不利于无线充电耦合效率的继续优化。本发明的技术改变了多晶铁镍合金以 (111) 晶面取向为主的织构，大幅改善了(200) 晶面取向度，从而有效提升了无线充电耦合效率。

技术实现思路

1、为了实现铁镍合金隔磁片以 (200) 晶面取向为主的织构，进一步提高无线充电耦合效率，本发明提供一种改善晶面取向度提高无线充电效率的铁镍合金隔磁片的制备方法。

2、一种改善晶面取向度提高无线充电效率的铁镍合金隔磁片的制备操作步骤如下：

3、（1）.对钛板进行表面处理

4、分别用200-1200目的砂纸对钛板进行打磨，确保表面平整；首先对钛板的非工作面用环氧树脂进行绝缘处理，然后对钛板的工作面用稀盐酸进行清洗，在浓度0.1 mol/l的碳酸氢钠溶液中电化学除油，用去离子水在超声波清洗器中清洗干净，得到干净钛板；

5、（2）.在钛板的工作面沉积铁镍合金

6、将干净钛板置于电解质溶液中，在温度50～70 ℃、电流密度40 ma/cm2条件下沉积20 min，得到在钛板的工作面沉积铁镍合金的镀层钛板；

7、（3）.将镀层与钛板分离

8、将镀层钛板用去离子水清洗干净表面，用刀片从钛板边缘开始轻轻将镀层与钛板分离，得到铁镍合金薄片；铁镍合金薄片的厚度为14 μm；

9、（4）.制备铁镍合金隔磁片

10、将铁镍合金薄片用背胶进行保护，以防止铁镍合金的破损和弯折，制备成面积大小相同的铁镍合金隔磁片；

11、所述铁镍合金隔磁片的（200）晶面取向度由（200）晶面与（111）晶面的衍射峰强度的比值 f(200)/(111)来表达，铁镍合金隔磁片的 f(200)/(111)值为0.80751～1.85799，在典型频率200khz下的磁导率实部 μ'为1329～1583，无线充电耦合效率 k为0.622～0.633。

12、进一步的技术方案如下：

13、步骤（2）中，所述电解质溶液由5-15 g/l 硫酸亚铁、50-140 g/l 硫酸镍、20-60g/l硼酸、10-40g/l 氯化钠和10-30 g/l络合物组成，采用直流电沉积法进行沉积制成；所述络合物为柠檬酸钠；所述电解质溶液的酸碱度为2.5，阴阳极间距为4 cm。

14、本发明的有益技术效果体现在以下方面：

15、（1）、本发明便于控制铁镍合金隔磁片的（200）晶面与（111）晶面的衍射峰强度的比值即 f(200) /(111)，进而调控铁镍合金隔磁片内部更多晶粒的易磁化方向转向面内，使得铁镍合金隔磁片沿面内磁化的磁导率得到优化，与常规获得（111）织构占优的多晶铁镍合金对照组相比，本发明技术使得铁镍合金隔磁片的比值 f(200) /(111)从0.46488升高到1.85799，铁镍合金隔磁片的磁导率实部从约1023升高至1583，因此无线充电的耦合效率也从约0.601提升到0.638，有效的增加了无线充电的传输效率。

16、（2）、本发明采用电沉积法制备软磁铁镍合金隔磁片，相对于轧制是一种操作方便，成本低廉的方法，并且沉积的合金成分均匀。电解液所用试剂均为分析纯，杂质含量极低，所以铁镍合金薄片中杂质含量低于0.5 wt％。此外，电沉积过程中可以有效控制电化学沉积过程中的电流密度和沉积时间，进而可以有效控制铁镍合金的厚度范围为1 μm-50 μm, 这有利于降低涡流，提高充电效率，同时有助于无线充电系统小型化和集成化。

技术特征：

1.一种改善晶面取向度提高无线充电效率的隔磁片制备方法，其特征在于，操作步骤如下：

2.根据权利要求1所述一种改善晶面取向度提高无线充电效率的隔磁片制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述电解质溶液由5-15 g/l 硫酸亚铁、50-140 g/l 硫酸镍、20-60g/l硼酸、10-40g/l 氯化钠和10-30 g/l络合物组成，采用直流电沉积法进行沉积制成；所述络合物为柠檬酸钠；所述电解质溶液的酸碱度为2.5，阴阳极间距为4 cm。

技术总结
本发明公开了一种改善晶面取向度提高无线充电效率的隔磁片制备方法，属于软磁材料制备领域。操作步骤如下：（1）对钛板进行表面进行酸洗、除油、清洗处理；（2）在电解质溶液中对钛板的工作面沉积铁镍合金的镀层；（3）将镀层与钛板分离，得到厚度14μm的铁镍合金薄片；（4）将铁镍合金薄片用背胶保护，制备成面积大小相同的铁镍合金隔磁片。铁镍合金隔磁片为（200）晶面取向度，使得铁镍合金隔隔磁片内部更多晶粒的易磁化方向转向面内，从而有效提高沿铁镍合金隔磁片平面磁化的磁导率，进而大幅提高无线充电耦合效率。本发明与传统轧制获得织构的方法相比操作简单，成本较低，能实现大规模工业化生产。

技术研发人员：张学斌,薛龙,苏海林,刘伟,李晶晶,李梦冉
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12