彈性體組合物以及涂覆有該彈性體組合物的磁性鐵氧體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種彈性體組合物和用于無線電力傳輸與接收設(shè)備的磁性鐵氧體，所 述磁性鐵氧體上涂覆有該彈性體組合物，該彈性體組合物具有彈性恢復(fù)力而不會(huì)被外部施 加的物理沖擊所損壞。
【背景技術(shù)】
[0002] 從電源到所需設(shè)備之間的無線電能傳輸?shù)臒o線電力傳輸技術(shù)或無線能量傳遞技 術(shù)在19世紀(jì)已經(jīng)開始在電動(dòng)馬達(dá)或變壓器中使用了。從那時(shí)起，人們就嘗試過通過發(fā)射電 磁波（例如無線電波或激光束）來傳輸電能。普通使用者使用的電動(dòng)牙刷或某些無線剃須 刀實(shí)際上是通過電磁感應(yīng)的原理來進(jìn)行充電的。無線能量傳輸方式的種類如下。
[0003] 第一類：利用磁感應(yīng)的電磁感應(yīng)方案。在通過磁場(chǎng)將電流從一個(gè)線圈感應(yīng)到另一 個(gè)線圈的電磁感應(yīng)方案中，限制之處在于負(fù)載功率和線圈之間的距離和相對(duì)位置必須準(zhǔn)確 才行。進(jìn)來，一些公司已經(jīng)開始發(fā)布可以通過電磁感應(yīng)方案對(duì)便攜式終端、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、MP3播放器和筆記本電腦進(jìn)行無線充電的新型無線充電產(chǎn)品。
[0004] 第二類：磁共振方案，一種利用近場(chǎng)效應(yīng)的非輻射無線傳輸技術(shù)。該技術(shù)是基于當(dāng) 兩種介質(zhì)以相同的頻率共振時(shí)，電磁波通過近區(qū)電磁場(chǎng)從一種介質(zhì)移動(dòng)到另一種介質(zhì)的消 散波耦合方案。充電站連接到電源形成電磁場(chǎng)，當(dāng)便攜式設(shè)備（包括被設(shè)計(jì)成相同MHz頻 段共振頻率的接收器）進(jìn)入電磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，在兩種介質(zhì)之間就形成了一種能量通道，從而對(duì) 距離所述充電站若干米內(nèi)的便攜式設(shè)備進(jìn)行充電。具體地，這種能量是非輻射的并且是基 于磁場(chǎng)的，因而只有具有共振頻率的設(shè)備，能量才能傳輸?shù)皆撛O(shè)備，且一部分沒有被利用的 能量傳播到空氣中并被電磁場(chǎng)重新吸收。因而，與電磁波不同，該能量不會(huì)對(duì)周圍的設(shè)備或 人體產(chǎn)生影響。
[0005] 第三類：在電磁波范圍內(nèi)利用短波長(zhǎng)無線頻率的長(zhǎng)距離無線傳輸技術(shù)。該長(zhǎng)距離 傳輸技術(shù)利用5. 8GHz微波的電磁輻射方案，但是這種方案對(duì)人體有致命的傷害。因此，近 來電磁感應(yīng)方案和磁共振方案已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際中。在利用磁場(chǎng)的無線充電方案中所使用的 軟磁材料是軟鐵氧體（以下稱為"磁性鐵氧體"）。
[0006] 一般來說，鐵氧體指的是一種磁性材料，即使對(duì)該鐵氧體施加一個(gè)微小的外部磁 場(chǎng)其也能被強(qiáng)烈磁化，且這種材料剩磁強(qiáng)度較小。雖然該磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度和剩余 磁化強(qiáng)度是金屬材料的1/3到1/4并且與金屬材料相比相對(duì)較小，但是由于該磁性材料的 電阻很大，所以渦流損耗很小。與金屬材料相比，該磁性材料用于高頻電路中。也就是說， 當(dāng)對(duì)鐵氧體施加一個(gè)外部磁場(chǎng)時(shí)，鐵氧體就變成了磁體，但是當(dāng)外部磁場(chǎng)移除時(shí)，鐵氧體就 失去了磁力并變回它原來的狀態(tài)，并由電波控制。鐵氧體作為高頻變壓器的磁芯是必不可 少的，且鐵氧體應(yīng)用于很多種用途，例如電視、收音機(jī)等的通信線圈的磁芯，以及電磁波吸 收器等。
[0007] 然而，在傳統(tǒng)燒結(jié)致密的鐵氧體具有高損壞頻率的情況下，其強(qiáng)度容易受到影響。 因此，當(dāng)傳統(tǒng)燒結(jié)致密的鐵氧體安裝到無線設(shè)備等裝置中時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出高損壞頻率。正因?yàn)?如此，鐵氧體的磁性會(huì)降低。因此會(huì)導(dǎo)致降低磁導(dǎo)率和增加損耗率的問題，也會(huì)降低充電效 率。
[0008]另外，例如燒結(jié)致密的鐵氧體等磁性材料的磁能轉(zhuǎn)換為電能，并用于無線充電。然 而，當(dāng)磁性材料粘附于不同種材質(zhì)的基板，同時(shí)在轉(zhuǎn)換成熱能的狀態(tài)中使用時(shí)，由于熱能引 起的不同膨脹系數(shù)會(huì)導(dǎo)致剝離現(xiàn)象發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 提出本發(fā)明以解決前述缺陷，本發(fā)明的一方面提供一種具有彈性恢復(fù)力的彈性體 組合物。
[0011] 本發(fā)明的另一方面提供一種具有良好熱穩(wěn)定性的彈性體組合物，所述彈性體組合 物可以作為緩沖層來補(bǔ)償磁性鐵氧體和不同種材質(zhì)的基板之間引起的膨脹系數(shù)的不同。
[0012] 本發(fā)明的又一方面還提供一種磁性鐵氧體，所述磁性鐵氧體上涂覆有該彈性體組 合物以提高耐沖擊性。
[0013] 技術(shù)方案
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于涂覆磁性鐵氧體的彈性體組合物，所述彈 性體組合物包括：環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、有機(jī)填充物、無機(jī)填充物、交聯(lián)劑、硬化劑、引發(fā) 劑和溶劑。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種涂覆有所述彈性體組合物的磁性鐵氧體，以 及包括該磁性鐵氧體的無線電力傳輸和接收設(shè)備。
[0016] 有益效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以提供一種通過涂覆具有彈性恢復(fù)力的彈性體組合物以 提高耐沖擊性的磁性鐵氧體，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于外部沖擊導(dǎo)致所述鐵氧體損 傷引起的磁性降低的問題。
[0018] 另外，由于所述彈性體組合物作為緩沖層具有良好的熱穩(wěn)定性，可以補(bǔ)償所述磁 性鐵氧體與所述基板之間產(chǎn)生膨脹系數(shù)不同的問題，因而能阻止所述磁性鐵氧體與所述基 板之間發(fā)生剝離現(xiàn)象。
[0019] 因此，如上所述，由于使用了具有良好耐沖擊性并能解決剝離現(xiàn)象的磁性鐵氧體， 可以獲得具有高磁導(dǎo)率和低損耗率的無線電力傳輸和接收設(shè)備。
【附圖說明】
[0020] 包含了附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，其被包括在說明書中并構(gòu)成說明書的一部 分，所述【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中：
[0021] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的上表面涂覆有彈性體膜的磁性鐵氧體的橫截面圖；
[0022] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的上表面和下表面均涂覆有彈性體膜的磁性鐵氧體的 橫截面圖；
[0023] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的以側(cè)面密封形式涂覆有彈性體膜的磁性鐵氧體的橫 截面圖；
[0024] 圖4示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的上表面涂覆有多孔彈性體膜的磁性鐵氧體的橫 截面圖；
[0025] 圖5示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的上表面和下表面均涂覆有多孔彈性體膜的磁性 鐵氧體的橫截面圖；以及
[0026] 圖6示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的以側(cè)面密封形式涂覆有多孔彈性體膜的磁性鐵 氧體的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面，將參考附圖來更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以按 照不同的形式來實(shí)施，并且不應(yīng)被詮釋為限于在本文中描述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施 例使得本公開徹底且完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彈性體組合物（用于涂覆磁性鐵氧體表面）包括：環(huán)氧樹脂、 丙烯酸酯樹脂、有機(jī)填充物、無機(jī)填充物、交聯(lián)劑、硬化劑、引發(fā)劑和溶劑，更具體地，（以該 組合物總重量為100份為基準(zhǔn)），環(huán)氧樹脂占3到5重量份，丙烯酸酯樹脂占12到15重量 份，有機(jī)填充物占20. 5到21. 5重量份，無機(jī)填充物占3到25重量份，交聯(lián)劑占10到30重 量份，硬化劑占1到5重量份，引發(fā)劑占1到5重量份，溶劑占20到24重量份。
[0029] 環(huán)氧樹脂可以是選自由雙酚A、雙酚F、雙酚S、甲酚酚醛以及苯氧基環(huán)氧樹脂組成 的組中的一種或它們的混合物。另外，環(huán)氧樹脂可以使用普通固態(tài)環(huán)氧樹脂和液態(tài)環(huán)氧樹 脂的混合物。由于使用了具有可結(jié)晶性的固態(tài)環(huán)氧樹脂，可以實(shí)施適宜于必要溫度條件的 延展性、剛性、充盈性、粘合性、加工性能。因此，涂覆有包含該環(huán)氧樹脂的彈性體組合物的 磁性鐵氧體與不同種材料的基板之間的膨脹系數(shù)的差異可以得到補(bǔ)償，并且由于熱經(jīng)歷良 好使得間隙填充性能得到提高，因而提高了用于無線充電的涂覆有該彈性體組合物的磁性 鐵氧體的穩(wěn)定性?？紤]到為便于加工而調(diào)整粘性，固態(tài)環(huán)氧樹脂與液態(tài)環(huán)氧樹脂的比例可 以是從1:1到3:1。另外，考慮到粘合性等性能，以彈性體組合物總重量為100份為基準(zhǔn)，優(yōu) 選地，環(huán)氧樹脂在3到5重量份之間。
[0030] 丙烯酸酯樹脂可以是選自由TPGDA(三丙二醇二丙烯酸酯）、DPGDA(二丙二醇二丙 烯酸酯）、TMPTA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯）、CDA(環(huán)十二醇丙烯酸酯）、HDD(1，6-己二醇 二丙烯酸酯）組成的組中的一種或它們的混合物?？紤]到粘合性，以彈性體組合物總重量 為100份為基準(zhǔn)，優(yōu)選地，丙烯酸酯樹脂在12到15重量份之間。
[0031] 有機(jī)填充物（具有50, 000或50, 000以上的分子量）可以是選自由液態(tài)聚丁二烯、 丙烯腈丁二烯、丙烯酸縮水甘油酯和苯乙烯丁二烯組成的組中的一種或它們的混合物?？?慮到其延展性、模量和抗拉強(qiáng)度，以彈性體組合物總重量為100份為基準(zhǔn)，優(yōu)選地，有機(jī)填 充物在20. 5到21. 5重量份之間。
[0032] 無機(jī)填充物可以是選自由硅石和二氧化鈦組成的組中的一種或它們的混合物。以 彈性體組合物總重量為100份為基準(zhǔn)，無機(jī)填充物可在1到25重量份之間。當(dāng)無機(jī)填充物 少于1重量份時(shí)，磁性材料用于無線充電時(shí)可能存在由于熱傳導(dǎo)性能不足導(dǎo)致其穩(wěn)定性和 填充性能降低的問題。當(dāng)無機(jī)填充物超過25重量份時(shí)，由于過度的熱經(jīng)歷導(dǎo)致其加工性能 和穩(wěn)定性降低。
[0033] 交聯(lián)劑可以是選自由端環(huán)氧基丁二烯丙烯腈（ETBN)橡膠和端羧基丁二烯丙烯腈 (CTBN)橡膠組成的組中的一種或它們的混合物。以彈性體組合物總重量為100份為基準(zhǔn)， 交聯(lián)劑可以在10重量份到30重量