本發(fā)明涉及磁性材料領域，尤其涉及一種納米晶合金、無線充電用電磁屏蔽片的制備方法及電磁屏蔽片。
背景技術：
：隨著高科技產品的出現及應用，其所產生的電磁輻射污染是繼水污染、空氣污染和噪聲污染之后的第四大環(huán)境污染。隨著科技技術的高速發(fā)展和電子設備的廣泛應用，人們的工作和生活越來越多地依賴于電子設備。我們習慣了數據線充電，也常常因為線過多和不夠長而感到煩惱。也曾設想有朝一日所有電子設備無需電源線，可以使用無線充電技術，隨時隨地自由充電。無線充電技術，又稱為感應充電、非接觸式充電，是源于無線電力輸送技術產生的一種新型充電技術。無線充電技術利用近場感應，由無線充電器將能量傳送至需充電的設備。正常情況下，電容傳輸的能量是很小的，這與電極面積小有很大的關系。因此，為了滿足供消費設備充電所需的功率水平(例如從5w至25w)，需要增加電極尺寸和耦合的電壓值，具體取決于實際的配置。為了實現耦合電極之間的無線收發(fā)、同時盡量減小對外的輻射量，需要進行正確地設計，包括正確的電極尺寸、工作電壓、功率值、最佳工作頻率和總的尺寸約束條件。一般情況下，理想的頻率范圍在200khz至1mhz之間，有效耦合區(qū)的電壓值在800v至1.52kv之間手機無線充電。磁場耦合原理的無線充電技術，更接近于常規(guī)的諧振式開關電源。相對于電場耦合來講，技術難度較小，優(yōu)勢比較明顯，發(fā)展速度較快。目前已經形成三個影響力較大的聯盟組織wpc、a4wp以及pma。各自擁有會員多達幾十甚至上百家公司。其中wpc與pma致力于近距離無線充電技術，如我們比較熟悉的手機無線充電。而a4wp的技術定位在遠距離無線能量傳輸，希望能夠實現幾十厘米甚至幾米等級的傳輸距離。無線充電技術近年發(fā)展迅速，目前已經廣泛應用到了電動牙刷、電動剃須刀、無線電話、智能手機、電動汽車等領域。但發(fā)展過程中也遇到了很多技術難題，如提高充電效率、降低成本、有效充電距離太短。為得到較高的充電效率，減小或消除充電時電磁場對手機的影響，需要使用電池屏蔽片進行屏蔽。電磁屏蔽片的作用就是隔絕電磁波，阻止金屬等材料吸收發(fā)射端設備發(fā)出的 電磁波并產生反方向的磁場。在手機無線充電接收端中，如果沒有電磁屏蔽片，無線充電設備就無法完成近距離充電工作。以智能手機為例，由于手機的特殊的結構，在手機里必須安裝一個電池，這個電池實際上就是無線傳輸技術發(fā)展的噩夢——當發(fā)射線圈發(fā)射出來的磁場經過電池時，電池里面的金屬就會產生感應電流，通常叫做“渦流”。這個渦流會產生一個跟發(fā)射線圈產生的磁場方向相反的磁場，抵消掉發(fā)射線圈形成的磁場，使得接收線圈接收到的感應電壓下降；并且該渦流會轉變成熱量，使得手機電池非常熱。因此，為了實現手機的無線傳輸，就必須在電力接收線圈和手機電池之間放置一個“隔金屬”的裝置，用于阻擋磁力線，避免磁力線到達電池內。常規(guī)的技術是使用一個高導磁率的鐵氧體來做這個“隔金屬”裝置。但是后來有研究發(fā)現，由于qi充電標準中的充電頻率范圍在100-200khz之間，此區(qū)間使用非晶、納米晶材料作為電磁屏蔽片的效果優(yōu)于鐵氧體。因此三星s6無線充電器的接收端就采用了amotech公司提供的非晶電磁屏蔽片技術，充電效率達到70％以上。充電效率的持續(xù)提高一直以來都是無線充電行業(yè)追求的目標。專利wo2013095036a1、wo2014104816、wo201437151a1和wo2014092500a1均提到了非晶疊片、機械破碎和熱處理工藝，壓合時使膠填滿碎片的間隙，從而增加磁阻、降低渦流損耗，以提高充電效率。然而，目前無線充電用電磁屏蔽片使用的軟磁材料充電效率偏低；而且現在的屏蔽片結構不能完全發(fā)揮軟磁材料的屏蔽性能。技術實現要素：本發(fā)明針對上述技術問題，提出了一種納米晶合金、無線充電用電磁屏蔽片的制備方法以及無線充電用電磁屏蔽片，可以進一步提高充電效率，降低損耗。本發(fā)明提供了一種納米晶合金，其特征在于，所述合金滿足下式：fe100-d-e-f-g-z-mddeesifbgzzmm公式1在上述公式1中，d表示選自cu及au中的至少一種元素，e表示選自v、nb、ta、mo、mn及稀土類元素中的至少一種元素，z表示選自c、n及p中的至少一種元素，m表示選自ni或co中的至少一種元素；d、e、f、g、z及m分別表示對應成分的含量，滿足關系式0.01≤d≤3at％、0.01≤e≤5at％、0≤f≤25at％、0≤g≤20at％、0≤z≤10at％、0≤m≤40at％、15≤d+e+f+g+z≤35at％，at％表示原子百分比。優(yōu)選地，本發(fā)明的納米晶合金，其特征在于，d元素的含量優(yōu)選為0.5≤d≤1.5at％，更優(yōu)選為0.6≤d≤1.2at％；e元素的含量優(yōu)選為2≤e≤4at％，更優(yōu)選為2.5≤e≤3.5at％；si元素的含量優(yōu)選為5≤f≤20at％，更優(yōu)選為10≤f≤18at％；b元素的含量優(yōu)選為5≤g≤15at％，更優(yōu)選為6≤g≤12at％；m元素的含量優(yōu)選為0≤m≤20at％，更優(yōu)選為3≤m≤15at％。優(yōu)選地，本發(fā)明的納米晶合金，其特征在于，所述納米晶合金的結構為：使粒徑為5至25nm的晶粒在所述合金中所占體積比為60至90％。優(yōu)選地，本發(fā)明的納米晶合金，其特征在于，所述納米晶合金為fe-cu-nb-si-b合金的fe基納米晶合金時，fe的含量優(yōu)選為70～80at％、si及b的含量之和優(yōu)選為15～25at％、cu及nb的含量之和優(yōu)選為2～5at％。本發(fā)明還提供了一種無線充電用電磁屏蔽片的制備方法，包括如下步驟：卷繞步驟，將非晶、納米晶帶材按照要求卷繞至預定尺寸；熱處理步驟，將卷繞好的非晶、納米晶帶材以及高導磁合金帶材分別放在熱處理爐內進行熱處理；所述高導磁合金帶材包括上述的納米金合金以及co基、ni基、fe-ni基、fe-co基、fe-co-ni基高導磁合金；覆單面膠步驟，將經過熱處理的所述非晶、納米晶帶材和高導磁合金帶材分別進行單面覆膠；圖形化處理步驟，對所述非晶、納米晶帶材的未覆膠的表面進行圖形化處理；再次覆膠步驟，在所述非晶、納米晶帶材的圖形化處理的表面和所述高導磁合金帶材未覆膠的表面分別進行再次覆膠；在所述帶材為2層以上時，還包括粘合層壓步驟，將所述非晶、納米晶帶材的再次覆膠的表面粘合到另一片非晶、納米晶帶材的圖形化處理的表面，疊層至所需層數后再對其整體進行層壓操作獲得疊層的非晶、納米晶層，所述另一片非晶、納米晶帶材是經過上述卷繞步驟、熱處理步驟、覆單面膠步驟以及圖形化處理步驟后得到的帶材；并將所述高導磁合金帶材復合成多層合金；沖切步驟，將疊層的非晶、納米晶層根據尺寸要求進行沖切；以及，按照沖切后的非晶、納米晶層的形狀，將所述高導磁合金帶材沖切成剛好可以包圍所述沖切后的非晶、納米晶磁片的環(huán)狀高導磁合金片；以及貼合步驟，將所述環(huán)狀高導磁合金片包圍沖切后的疊層非晶、納米晶層，并通過其表面的膠層與鐵氧體磁片、石墨片以及線圈貼合，從而得到無線充電用電磁屏蔽片。優(yōu)選地，所述貼合層壓步驟中非晶、納米晶帶材的層數為至少1層，優(yōu)選3～10層；所述高導磁合金帶材的層數為至少1層，優(yōu)選2～10層。優(yōu)選地，所述再次覆膠步驟通過印刷涂布方法或雙面膠進行覆膠。本發(fā)明還提供了一種無線充電用電磁屏蔽片，其根上述制備方法獲得，包括：疊層的非晶、納米晶層；包圍在所述疊層的非晶、納米晶層周圍的環(huán)狀高導磁合金片；以及貼合于所述疊層的非晶、納米晶層和環(huán)狀高導磁合金片的鐵氧體磁片、石墨片以及線圈。優(yōu)選地，所述疊層的非晶、納米晶層的層數為至少1層，優(yōu)選3～10層；所述高導磁合金帶材的層數為至少1層，優(yōu)選2～10層。優(yōu)選地，所述石墨片位于所述疊層的非晶、納米晶層和所述環(huán)狀高導磁合金片的一側，所述鐵氧體磁片以及線圈位于所述疊層的非晶、納米晶層和所述環(huán)狀高導磁合金片的另一側。有益效果使用非晶、納米晶帶材與新型成分的高導磁納米晶合金，以及通過本發(fā)明的制備工藝，得到最終的電磁屏蔽片，相比于現有非晶屏蔽片，進一步提高了充電效率，電磁屏蔽片的結構更加合理，損耗降低。附圖說明圖1為本發(fā)明的電磁屏蔽片結構的剖面示意圖。圖2為本發(fā)明的疊層非晶、納米晶層的剖面示意圖。圖3(a)～圖3(b)為非晶、納米晶層的激光處理的圖形結構的示意圖。圖4為激光圖形化處理后的非晶、納米晶層的表面印刷膠的示意圖。圖5為本發(fā)明的無線充電用電磁屏蔽片的制備方法的流程圖。圖6是現有技術的電磁屏蔽片結構的剖面示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例并不是對本發(fā)明的限制。在不背離發(fā)明構思的精神和范圍下，本領域技術人員能夠想到的變化和優(yōu)點都被包括在本發(fā)明中。由于無線充電是對功率的傳輸，因此對導磁片的性能要求一般為高飽和磁感，在使用頻率范圍內需要具有高的導磁率和低的損耗。根據這些要求，本發(fā)明專門設計了如下合金成分，以供制備無線充電用電磁屏蔽片。本合金是一種高頻導磁率高、低損耗的納米晶合金，優(yōu)選使用的合金滿足下式。fe100-d-e-f-g-z-mddeesifbgzzmm公式1在上述數學式1中，d表示選自cu及au中的至少一種元素，e表示選自v、nb、ta、mo、mn及稀土類元素中的至少一種元素，z表示選自c、n及p中的至少一種元素，m表示選自ni或co中的至少一種元素；d、e、f、g、z及m為分別滿足關系式0.01≤d≤3at％、0.01≤e≤5at％、0≤f≤25at％、0≤g≤20at％、0≤z≤10at％、0≤m≤40at％、15≤d+e+f+g+z≤35at％的數。(at％表示原子百分比)在上述數學式1中：d元素用于晶粒的形核，防止結晶粒子的粗大化，從而改善合金的磁導率和減少損耗。若d元素的含量過少，則難以獲得抑制晶粒的粗大化的效果。相反，若d元素的含量過多，則會導致磁性劣化。因此，優(yōu)選地，d元素的含量在0.01至3at％的范圍內，更優(yōu)選地，在0.5至1.5at％的范圍，更優(yōu)選為0.6≤d≤1.2at％。e元素對晶粒的長大具有抑制作用，表現在磁性上為減少磁致伸縮，從而提高磁導率。優(yōu)選e元素的含量在0.01至5at％的范圍內，優(yōu)選地，在2至4at％的范圍，更優(yōu)選為2.5≤e≤3.5at％。si及b為非晶化元素，用于提高合金的非晶形成能力。si的含量優(yōu)選在0至25at％的范圍內，優(yōu)選地，在5至20at％的范圍，更優(yōu)選地，在10至18at％的范圍。b的含量優(yōu)選在0至20at％的范圍內，優(yōu)選地，在5至15at％的范圍，更優(yōu)選地，在6至12at％的范圍。本合金也可以包含z元素，將其作為除了si及b之外的合金的非晶形成元素。這種情況下，優(yōu)選d、e、si、b及z元素的合計含量在15至35at％的范圍內。m為鐵磁性元素，可增加合金的磁感生各向異性，改善合金的磁場熱處理效果，m含量在40at％一下，優(yōu)選地，在20at％以下，更優(yōu)選為3≤m≤15at％。本發(fā)明的納米晶合金的結構優(yōu)選如下：使粒徑為5至25nm的晶粒在合金結構中所占體積比以60至90％的范圍存在。優(yōu)選地，能夠將fe-cu-nb-si-b合金用作無線充電用電磁屏蔽片中所使用的fe基納米晶合金，這種情況下，fe優(yōu)選為70～80at％、si及b的和優(yōu)選為15～25at％、cu及nb的和優(yōu)選為2～5at％。這種組成范圍能夠使以帶材形態(tài)的非晶合金借助后續(xù)的熱處理來容易地析出為納米晶粒。析出納米晶粒是形成納米晶合金的過程，納米晶粒和非晶基體的相互耦合作用可以使納米晶合金具有更高的頻率應用范圍(非常適合在khz級別使用)。接下來介紹本發(fā)明的一種無線充電用電磁屏蔽片的制備方法，本發(fā)明方法使用了前述納米金合金材料。圖5為本發(fā)明的無線充電用電磁屏蔽片的制備方法的流程圖。下面根據圖5詳細介紹無線充電用電磁屏蔽片的制備方法的步驟。在制備電磁波屏蔽片前，要先準備材料和相關生產設備。材料包括非晶、納米晶帶材以及高導磁帶材(例如是公式1中的某種高導磁納米晶合金，也可以是co基、ni基、fe-ni基、fe-co基、fe-co-ni基高導磁合金，具體地，例如co基合金可以是2714a、2705m；fe-ni基合金可以是fe-79％ni)。高導磁合金帶材具有磁導率高、損耗更低的特點。相關生產設備包括：粘附膠，例如單面膠、雙面膠、印刷膠帶等；另一種磁片，例如鐵氧體磁性片；導熱片，例如石墨散熱片等。在準備好材料和相關生產設備后，進行卷繞步驟，將非晶、納米晶帶材按照要求卷繞至一定的尺寸(步驟s1)。然后進行熱處理步驟，將卷繞好的非晶、納米晶帶材以及高導磁合金帶材分別放在熱處理爐內進行熱處理(步驟s2)。接下來進行覆單面膠步驟，將熱處理好的帶材進行單面覆膠(步驟s3)。具體地，可使用輥對輥的覆膠工藝進行覆膠。覆單面膠的過程中確保單面膠和帶材之間無氣泡產生是理想的。然后對非晶、納米晶帶材未覆膠的一面進行圖形化處理(步驟s4)。為得到不同頻點下的最佳充電效率，本發(fā)明采取對非晶、納米晶帶材進行圖形化處理工藝。具體地，圖形化處理可以通過激光切割或化學蝕刻的方法進行。通過圖形化處理獲得需要的圖案縫隙大小、圖形形狀/尺寸以及切割深度/蝕刻深度，從而得到最佳充電效率。再次覆膠步驟(步驟s5)，在進行圖形化處理的帶材表面(即未覆膠的一面)和高導磁合金帶材未覆膠的表面進行覆膠。具體地，覆膠工藝為印刷涂布方法或者雙面膠。若帶材為2層以上的情況下，接著進行粘合層壓(步驟s6)，將非晶、納米晶帶材的再次覆膠的表面粘合到另一片非晶、納米晶帶材的沒有膠的經圖形化處理的表面，疊層至所需層數后再對其整體進行層壓操作，獲得疊層的非晶、納米晶層。該另一片非晶、納米晶帶材是經過上述卷繞步驟、熱處理步驟、覆單面膠步驟以及圖形化處理步驟后得到的帶材。該貼合層壓步驟中非晶、納米晶帶材的層數為至少1層，優(yōu)選3～10層。并且將前述高導磁合金帶材復合成多層合金，層數為至少1層，優(yōu)選2～10層。接下來分別進行沖切(步驟s7)，將步驟s6中獲得的疊層的非晶、納米晶層按照尺寸要求進行沖切，得到要求尺寸的磁片；以及，按照沖切后的非晶、納米晶層的形狀，將前述復合的高導磁合金帶材沖切成剛好可以包圍所述沖切后的非晶、納米晶磁片的環(huán)狀高導磁合金片。貼合步驟(步驟s8)，將步驟s7獲得的環(huán)狀高導磁合金片包圍所述非晶、納米晶磁片，并通過其表面的膠層與鐵氧體磁片、石墨片以及線圈貼合，得到最終的電磁屏蔽片組件。上述方法獲得的電磁屏蔽片的結構為帶有膠的被圖形化處理成細微結構的磁性片，為 單層或多層的非晶、納米晶帶材與高導磁合金帶材的層壓片。下面介紹本發(fā)明的電磁屏蔽片的結構。圖1為本發(fā)明的電磁屏蔽片結構的剖面示意圖。本發(fā)明的電磁屏蔽片包括：疊層的非晶、納米晶層1；包圍在所述疊層的非晶、納米晶層1周圍的環(huán)狀高導磁合金片12；以及貼合于疊層的非晶、納米晶層1和環(huán)狀高導磁合金片12的鐵氧體磁片2、石墨片3以及線圈4。優(yōu)選地，該非晶、納米晶層1經過圖形化處理，該疊層的非晶、納米晶層1的層數為至少1層，優(yōu)選3～10層。環(huán)狀高導磁合金片12為前述高導磁帶材，例如是公式1中的某種高導磁納米晶合金，也可以是co基、ni基、fe-ni基、fe-co基、fe-co-ni基高導磁合金。其中，石墨片3位于疊層的非晶、納米晶層1和所述環(huán)狀高導磁合金片2的一側，鐵氧體磁片2以及線圈4位于疊層的非晶、納米晶層1和所述環(huán)狀高導磁合金片2的另一側。線圈4包括wpc線圈(無線充電線圈)41及nfc線圈(近場通信線圈)42。兩個wpc線圈41之間一般還包括導磁塊。在非晶、納米晶層1及環(huán)狀高導磁合金片2的基礎上貼合鐵氧體磁片2、石墨片3以及線圈4等的方法屬于本領域技術人員知曉的現有技術。圖2為本發(fā)明的疊層非晶、納米晶層的剖面示意圖。8為帶有膠的保護膜(即單面覆膠步驟形成的膜)；9為激光處理得到的圖案化的非晶、納米晶層，其中的小縫隙為激光處理的縫隙91，大方格為非晶、納米晶碎塊92；10為雙面膠或印刷膠；11為離型膜。從其可以看出，由于非晶、納米晶層9有切割縫隙91的存在，使得在涂膠和壓合時，膠體會進入和填滿縫隙91，這樣可以保證磁片的致密性和避免水分和氧化性物質對內部非晶的氧化和腐蝕，同時也可以減小無線充電時電磁屏蔽片產生的噪音，并保證結構的穩(wěn)定和渦流損耗保有較低值。圖3(a)～圖3(b)為非晶、納米晶層的激光處理的圖形結構的示意圖，例如，圖3(a)中，5為所切方格(正方形)，其對角線長度：5μm-5mm；6為激光切割的縫隙寬度大?。?μm-30μm；7為切割縫隙的放大圖。圖4為激光圖形化處理后的非晶、納米晶層的表面印刷膠的示意圖。21表示圖形化處理過的非晶、納米晶帶材；22表示印刷膠。為了使得印刷膠與圖形化處理后的非晶、納米晶帶材表面之間不產生氣泡，優(yōu)選形成多個塊狀印刷膠。塊狀印刷膠的具體形狀不限，以不產生氣泡為佳。舉例使用非晶帶材牌號：1k101，成分為fe80si9b11(原子比)；使用納米晶帶材牌號為：1k107，成分為fe72cu1nb2mo2si15.5b7co0.3p0.2(原子比)；使用高導磁合金為：co基非晶，牌號2714a，成分co66fe4b14si15ni1(原子比)。表1項目非晶片納米晶備注結構1實施例1實施例2如圖6所示的結構結構2實施例3實施例4如圖1所示的結構如表1所示，通過非晶/納米晶帶材制備成結構1的電磁屏蔽片(現有的電磁屏蔽片)。實施例1使用非晶片，實施例2使用納米晶片。另外，通過非晶/納米晶帶材和高導磁納米晶合金制備成結構2的電磁屏蔽片(即本發(fā)明結構的電磁屏蔽片)。實施例3使用非晶片和納米晶合金，實施例4使用納米晶片和納米晶合金。本發(fā)明的電磁屏蔽片結構與現有的電磁屏蔽片結構相比，增加了包圍在非晶/納米晶帶材周圍的高導磁合金部分。并對上述實施例1～4進行性能測試。表2序號材料種類(雙層)線圈電感l(wèi)/μh品質因數q實施例1非晶帶材6.3113實施例2納米晶帶材7.1134實施例3非晶帶材6.8124實施例4納米晶帶材7.6145表3從表2可知，采用本發(fā)明新結構的電磁屏蔽片，其線圈電感明顯高于同類帶材的現有結構的磁片。如表3所示，通過對比分析，使用本發(fā)明新結構的電磁屏蔽片，其充電效率明顯增高。使用新結構得到的電磁屏蔽片，當使用納米晶時，其充電效率是最高的。綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應屬于本發(fā)明的技術范疇。當前第1頁12