專利名稱：復(fù)合磁體和使用該復(fù)合磁體的電磁干擾抑制體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于在電子儀器中抑制電磁干擾的復(fù)合磁體。
在電子儀器中，存在由來自外部的電磁波引起的故障，或者儀器本身發(fā)射的電磁波對(duì)外部儀器造成的故障，亦即所謂的電磁干擾成為問題。此電磁干擾問題隨著電子儀器的高頻率化、小型化、非市電供電化(停電力化)而更為顯著。
為了抑制這種電磁干擾，以往是使用導(dǎo)體板制成的電磁屏蔽。然而，導(dǎo)體板雖然可以阻斷電磁波的透過，但是卻存在因反射引起的二次發(fā)射的問題。亦即，雖然保護(hù)電子儀器不受來自儀器外部的電磁波的影響，但是因反射引起的二次發(fā)射對(duì)外部儀器造成影響。而且，來自儀器內(nèi)部的電磁波在儀器內(nèi)部反射，對(duì)同一儀器內(nèi)的其它電子部件施加不利影響。而且，這種不需要的電磁波，特別是在高頻儀器中，其成分遍及較寬的頻率范圍，也存在不少難以確定與電磁故障相關(guān)的頻率成分的情況。
因此，為了抑制這種電磁干擾，期望有在較寬頻率吸收無用電磁波的材料。
作為響應(yīng)這種期望的材料，特開平7-212079號(hào)公報(bào)提供了一種復(fù)合磁體，是在有機(jī)粘結(jié)劑中分散具有形狀各向異性的軟磁粉末。這種復(fù)合磁體是在電磁波的吸收中，利用通過難磁化體粉末的復(fù)數(shù)磁性共振發(fā)現(xiàn)和類推的遍及數(shù)十MHz至數(shù)GHZ的磁性損耗。
所述特開平7-212079號(hào)公報(bào)公開了一種電磁干擾抑制體，層疊該復(fù)合磁體和導(dǎo)體，由導(dǎo)體層阻斷電磁波的透過，同時(shí)由復(fù)合磁體吸收電磁波，防止電磁波的侵入反射。
另一方面，近年來，對(duì)工業(yè)上的多種制品日益增強(qiáng)的期望是廢棄處理時(shí)不產(chǎn)生有害物質(zhì)，自然完全分解不留殘?jiān)?，或者回收性?qiáng)等。但是，所述的電磁干擾抑制體和作為該材料的復(fù)合磁體，未全面考慮這些期望。
本發(fā)明的目的是為了解決這些問題，提供一種可以保證廢棄處理時(shí)的安全性、自然分解、而且回收性強(qiáng)的復(fù)合磁體和使用該復(fù)合磁體的電磁干擾抑制體。
如權(quán)利要求1所述，本發(fā)明提供一種復(fù)合磁體，在有機(jī)粘結(jié)劑中分散扁平狀軟磁粉末而構(gòu)成，其特征在于所述有機(jī)粘結(jié)劑是生物分解性塑料。
本發(fā)明的復(fù)合磁體的實(shí)施例如從屬權(quán)利要求2、3和4所述。
而且，如權(quán)利要求4所述，本發(fā)明提供由所述復(fù)合磁體和導(dǎo)電性材料構(gòu)成的電磁干擾抑制體。


圖1是展示本發(fā)明的復(fù)合磁體的基本構(gòu)成的側(cè)視剖面圖。
圖2是在使用圖1所示復(fù)合磁體的電磁干擾抑制體的特性評(píng)價(jià)中使用的評(píng)價(jià)裝置的概略構(gòu)成的透視圖。
圖3作為與圖1所示復(fù)合磁體的磁各向異性不同相關(guān)的實(shí)驗(yàn)樣品的磁特性，展示了研究導(dǎo)磁率與頻率的特性的結(jié)果。
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的復(fù)合磁體和采用該磁體的電磁干擾抑制體的實(shí)施例。
圖1是展示本發(fā)明的復(fù)合磁體3的基本構(gòu)成的側(cè)視剖面圖。此復(fù)合磁體3是在有機(jī)粘結(jié)劑中分散扁平狀軟磁粉末2而構(gòu)成的保持期望的磁特性的絕緣性軟磁體，有機(jī)粘結(jié)劑1使用生物分解性塑料。就生物分解性塑料而言，有微生物系、化學(xué)合成系、天然高分子系，其中任何一種制品均可使用。而且，軟磁粉末2，可以是鐵粉、或者至少含有鐵和硅的合金粉末。
此復(fù)合磁體3，由于占相當(dāng)部分的體積的生物分解性塑料的有機(jī)粘結(jié)劑1，隨著廢棄處理時(shí)的時(shí)間推移易于分解，而且作為主要構(gòu)成因素之一的軟磁粉末2中，使用鐵粉或含鐵和硅的合金粉末保證了安全性，所以便于廢棄處理或回收使用。
關(guān)于微生物系生物分解性塑料，市售的有商品名為生物極點(diǎn)(バイオポ-ル)的β-羥基正丁酸和β-羥基戊酸制成的微生物產(chǎn)生的共聚合聚酯。另一方面，已知開發(fā)中的有通過微生物和產(chǎn)堿桿菌屬細(xì)菌產(chǎn)生的生物聚酯，由一種乙酸菌生產(chǎn)的生物聚合物，作為有效利用污水處理的在微生物菌體內(nèi)生成生物分解性聚酯等。
而且，關(guān)于化學(xué)合成系生物分解性塑料，市售的有以乙二酸和脂肪族二羧酸作為原料通過縮聚合法合成的脂肪族聚酯(商品名是ビオノ-レ)，通過乳酸的環(huán)狀2量體的開環(huán)聚合的生成物(商品名是ラクテイ)，由脂肪族線狀聚酯制成的高分子量聚己內(nèi)酯(商品名是ブラクセル-H)，脂肪族系聚酯樹脂聚己內(nèi)酯(商品名是ト-ン)等。另一方面，正在開發(fā)中的已知有以脂肪族系酯為基的化學(xué)合成而產(chǎn)生的共聚合體生成物，由生物分解性纖維的制成物等。
再有，關(guān)于天然高分子系生物分解性塑料，市售的有與以淀粉為主要成分的改性PVA等的聚合物混合體(商品名是マタ-ビ-)，在淀粉質(zhì)主成分中添加天然或合成添加劑的生成物(商品名是ノボン)等。另一方面，正在開發(fā)中的已知有脫乙酰殼多糖、纖維素、淀粉的共聚合體的制成物，在聚己內(nèi)酯中添加淀粉的生成物等。
但是，通過使此復(fù)合磁體3的磁特性具有在互不相同的頻率區(qū)域出現(xiàn)的多個(gè)磁共振，而在遍及寬帶域的頻率區(qū)域獲得期望的磁性損耗特性。
亦即，這種復(fù)合磁體3除了可以保證上述廢棄處理時(shí)的安全性并容易回收使用外，還具有期望的高頻導(dǎo)磁率特性，而且提供非良好導(dǎo)電性，作為電波吸收體對(duì)空間阻抗的調(diào)整也是有效的。
把這種復(fù)合磁體3加工成薄板狀并在金屬制成的薄板上層疊，由此可以制成以電磁干擾抑制為目的的電磁干擾抑制體。但是，在這種電磁干擾抑制體中，在復(fù)合磁體3的不同頻率區(qū)域出現(xiàn)的復(fù)數(shù)磁性共振之中，在最低頻率區(qū)域出現(xiàn)的磁性共振希望處于比期望的電磁干擾抑制頻率區(qū)域下限還低的頻率區(qū)域。
在復(fù)合磁體3的表面形成介電層，使其夾著金屬網(wǎng)等導(dǎo)電支持體多重層疊，獲得電磁干擾抑制體。在此層疊構(gòu)造中，具有降低渦流損耗的效果。在高頻電子儀器的應(yīng)做電磁干擾抑制之處實(shí)際設(shè)置這種電磁干擾抑制體的情況下，切成適當(dāng)大小使用。
如此制作的電磁干擾抑制體的特性，可以用圖2所示的特性評(píng)價(jià)用的評(píng)價(jià)裝置來測試。這種評(píng)價(jià)裝置配備有在銅板8上層疊復(fù)合磁體3而構(gòu)成的電磁干擾抑制體10的復(fù)合磁體3一側(cè)附近，與電磁場波源用發(fā)生器6連接的微型環(huán)形天線4，和與網(wǎng)絡(luò)分析器等電磁場強(qiáng)度測試儀7連接的微型環(huán)形天線5。而且，作為電磁干擾抑制體10，使用以銅板8做襯的厚2mm、一邊長20cm的復(fù)合磁體3，微型環(huán)形天線4、5的環(huán)直徑為1.5mm。
使用這種評(píng)價(jià)裝置，從電磁場波源用發(fā)生器6通過微型環(huán)形天線4，向電磁干擾抑制體10發(fā)射預(yù)定強(qiáng)度的電磁波，通過微型環(huán)形天線5由電磁場強(qiáng)度測試儀7測試與電磁干擾抑制體10之間的結(jié)合電平，由此可以評(píng)價(jià)電磁干擾抑制體10的性能。
以下對(duì)這種復(fù)合磁體3的制備工序、磁特性和電磁干擾抑制性能的評(píng)價(jià)做具體說明。
制造復(fù)合磁體3時(shí)，準(zhǔn)備最初通過霧化法制備的磁致伸縮常數(shù)λ不同的多種鐵-硅合金粉末和鐵鋁硅合金粉末，采用主式球磨(アトライタ)和噴丸研磨(ピンミル)在各種條件下對(duì)粉末進(jìn)行粉碎、延展、扯裂加工，然后一邊在碳?xì)浠衔锵涤袡C(jī)溶劑中導(dǎo)入氧分壓為35％的氮-氧混合氣體，一邊攪拌8小時(shí)，進(jìn)行液相中的緩慢氧化處理后，進(jìn)行分級(jí)處理獲得磁各向異性不同的多種粉末。對(duì)由此獲得的粉末做表面分析，結(jié)果明確地證實(shí)了金屬氧化物的生成，證實(shí)了樣品粉末表面存在氧化被膜。
而且，對(duì)經(jīng)粉碎、延展、扯裂加工處理的鐵-硅合金粉末和鐵鋁硅合金粉末進(jìn)行減壓干燥，在氧分壓為20％的氮-氧混合氣體氣氛中對(duì)粉末進(jìn)行氣相緩慢氧化的樣品，在其表面檢測出金屬氧化物，可以作為復(fù)合磁體3使用，證實(shí)了通過液相中緩慢氧化法或者氣相中緩慢氧化法，可以制備至少其表面氧化的軟磁粉末。
再有，作為關(guān)于復(fù)合磁體3的制造和磁特性的具體驗(yàn)證例，列舉以下的樣品1～3作為展示。但是，在對(duì)這里的各樣品的磁特性的測試中，使用加工成圓環(huán)形狀的復(fù)合磁體樣品，把這些樣品插入形成1匝線圈的測試裝置中，通過測量阻抗求得實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率μ’和磁共振頻率fr。
(樣品1)按扁平狀軟磁體(Fe-Al-Si合金)微粉末A[平均粒徑φ＝20μm×0.3μmt，磁致伸縮大小+0.72，退火處理無]為95重量份，作為有機(jī)粘結(jié)劑1的上述微生物系生物分解性塑料、化學(xué)合成系生物分解性塑料、天然高分子系生物分解性塑料的商品化中的任何一種為8重量份，固化劑(異氰酸酯化合物)為2重量份，溶劑(溶纖劑(セルソルブ)系混合溶劑)為40重量份配合，調(diào)和成軟磁性漿料，利用刮刀法用這些漿料制膜，施加熱壓后在85℃進(jìn)行24小時(shí)的固化，獲得樣品1。
采用掃描型電子顯微鏡分析此樣品1后，發(fā)現(xiàn)粒子排列方向是樣品膜面內(nèi)方向。而且，樣品1的粉末填充率是30％，實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率μ’是14，磁共振頻率fr是50MHz。
而且，在H＝200奧斯特時(shí)，磁致伸縮量值為d1/1×10-6。
(樣品2)按扁平狀軟磁體(Fe-Al-Si合金)微粉末B[平均粒徑φ＝20μm×0.3μmt，磁致伸縮大小+0.72，退火處理?xiàng)l件650℃×2小時(shí)]為95重量份，作為有機(jī)粘結(jié)劑1的上述微生物系生物分解性塑料、化學(xué)合成系生物分解性塑料、天然高分子系生物分解性塑料的商品化中的任何一種為8重量份，固化劑(異氰酸酯化合物)為2重量份，溶劑(溶纖劑(セルソルブ)系混合溶劑)為40重量份配合，調(diào)和成軟磁性漿料，利用刮刀法用這些漿料制膜，施加熱壓后在85℃進(jìn)行24小時(shí)的固化，獲得樣品2。
采用掃描型電子顯微鏡分析此樣品2后，發(fā)現(xiàn)粒子排列方向是樣品膜面內(nèi)方向。而且，樣品2的粉末填充率是29％，實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率μ’是16，磁共振頻率fr是30MHz。
(樣品3)按扁平狀軟磁體(Fe-Al-Si合金)微粉末E[平均粒徑φ＝20μm×0.4μmt，磁致伸縮大小幾乎為0]為95重量份，作為有機(jī)粘結(jié)劑1的上述微生物系生物分解性塑料、化學(xué)合成系生物分解性塑料、天然高分子系生物分解性塑料的商品化中的任何一種為8重量份，固化劑(異氰酸酯化合物)為2重量份，溶劑(溶纖劑(セルソルブ)系混合溶劑)為40重量份配合，調(diào)和成軟磁性漿料，利用刮刀法用這些漿料制膜，施加熱壓后在85℃進(jìn)行24小時(shí)的固化，獲得樣品3。
采用掃描型電子顯微鏡分析此樣品3后，發(fā)現(xiàn)粒子排列方向是樣品膜面內(nèi)方向。而且，樣品3的粉末填充率是31％，實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率μ’是17，磁共振頻率fr是25MHz。
圖3中分別由曲線C1、C2和C3展示了這些樣品1、樣品2和樣品3與頻率f(MHz)對(duì)應(yīng)的實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率(μ’)的測試值。
從該圖可知，使用具有正磁致伸縮常數(shù)λ的磁性粉末的樣品1的磁共振頻率fr為最高。而且，磁致伸縮常數(shù)λ幾乎為0的樣品3的實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率μ’的值最大。關(guān)于曲線2所示的樣品2，是把樣品1所用的磁性粉末施加退火處理后用做原料粉末，但是無論是磁共振頻率fr還是實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率μ’的值均處于樣品1和樣品3的中間位置。
關(guān)于生物分解性塑料，從這些結(jié)果可斷定采用屬于何種分類的制品均不影響磁特性，可以作為復(fù)合磁體的有機(jī)粘結(jié)劑利用。而且，關(guān)于磁特性斷定使磁致伸縮常數(shù)λ不為0值，再通過退火改變殘留的磁致伸縮量，則可把導(dǎo)磁率的頻率特性控制在較寬范圍。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合磁體和使用該磁體的電磁干擾抑制體，由于在向有機(jī)粘結(jié)劑中分散扁平狀軟磁粉末而構(gòu)成的保持所期望的磁特性的作為絕緣性軟磁體的復(fù)合磁體中的有機(jī)粘結(jié)劑中使用生物分解性塑料，軟磁粉末采用鐵粉、或者至少含有鐵和硅的合金粉末，所以可保證廢棄處理時(shí)的安全性，回收性強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合磁體，在有機(jī)粘結(jié)劑中分散扁平狀軟磁體粉末而構(gòu)成，其特征在于，所述有機(jī)粘結(jié)劑是生物分解性塑料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合磁體，其特征在于，所述生物分解性塑料是微生物系、化學(xué)合成系、天然高分子系中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的復(fù)合磁體，其特征在于，所述軟磁粉末是鐵粉、或者至少含有鐵和硅的合金粉末。
4.一種電磁干擾抑制體，其特征在于，由權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)所記載的復(fù)合磁體和導(dǎo)電材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電磁干擾抑制體，其特征在于，所述復(fù)合磁體具有在互不相同的頻率區(qū)域出現(xiàn)的多個(gè)磁共振。
全文摘要
在有機(jī)粘結(jié)劑中分散扁平狀軟磁粉末而構(gòu)成的復(fù)合磁體中,通過使用生物分解性塑料作為該有機(jī)粘結(jié)劑,提供沒有因廢棄而導(dǎo)致的公害擔(dān)心的復(fù)合磁體。作為生物分解性塑料,可使用微生物系、化學(xué)合成系、天然高分子系中的任一種。
文檔編號(hào)H01Q17/00GK1200192SQ97191188
公開日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1997年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月6日
發(fā)明者吉田榮吉, 小野典彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東金