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柔性軟磁芯、具有柔性軟磁芯的天線及生產柔性軟磁芯的方法與流程

文檔序號:11935434閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種柔性軟磁芯(1),包括:鐵磁材料,被設置為在由經固化的聚合物介質(3)制成的芯體(2)內形成平行磁路,所述平行磁路由所述聚合物介質(3)來彼此絕緣,其特征在于,所述鐵磁材料包括:多個平行連續(xù)鐵磁線(4),嵌入由所述聚合物介質(3)制成的所述芯體(2)中,其中,所述連續(xù)鐵磁線(4)彼此分隔開并從所述芯體(2)的一端延伸到另一端。

2.根據權利要求1所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述鐵磁線(4)為柔性線。

3.根據權利要求1所述的柔性軟磁芯(1),其中,包括所述多個鐵磁線的所述經固化的聚合物介質(3)為擠壓部,且沿一軸線延長,能夠沿兩個正交平面扭轉和彎曲,所述兩個正交平面相交而限定所述軸線。

4.根據權利要求3所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述芯的長度大于15cm且優(yōu)選地大于25cm。

5.根據前述權利要求中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述經固化的聚合物介質(3)是聚合物粘合的軟磁性材料PBSM。

6.根據權利要求1至3中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述經固化的聚合物介質(3)包括:軟鐵磁材料的微纖維、微顆?;蚣{米顆粒,所述軟鐵磁材料的微纖維、微顆?;蚣{米顆粒在所述聚合物介質(3)的聚合物基質中單獨存在或以它們的任何組合的方式存在。

7.根據權利要求6所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述軟鐵磁材料的微纖維、微顆?;蚣{米顆粒的重量含量占據高達85 60%的所述芯的總重量。

8.根據權利要求6所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述軟磁性材料的微纖維、微顆?;蚣{米顆粒借助一種或多種分散劑在所述聚合物介質(3)的聚合物基質中均勻分布并電絕緣,所述分散劑連同所述微纖維、微顆粒或納米顆?;旌系轿唇浌袒囊后w聚合物介質。

9.根據權利要求8所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述分散劑占據供應所述芯體的液體聚合物的量的大約4-5%。

10.根據權利要求9所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述一種或多種分散劑包括得自Lubrizol公司的Solsperse。

11.根據權利要求8所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述一種或多種分散劑包括:液體單體或超分散劑,除了供分散之用外還為所述微纖維、微顆粒或納米顆粒提供涉及電絕緣的表面處理。

12.根據權利要求6至10中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述微纖維、微顆?;蚣{米顆粒具有優(yōu)選小于600000的很高的相對磁導率和基于一成分的金屬合金,該成分選自FeNi或Mo-FeNi、或Co-Si、或Fe-NiZn,Ni的重量含量為從30%到80%,且包括Mo、Co或Si的附加組分的重量含量小于10%。

13.根據權利要求6至10中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述微纖維、微顆?;蚣{米顆粒選自純Fe3+、或Fe羰基、或Ni羰基、或MnZn鐵氧體、或MnNi鐵氧體、或者選自Mollypermalloy粉末。

14.根據權利要求6至10中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述軟鐵磁材料的微顆?;蚣{米顆粒具有晶體結構,所述晶體結構選自非晶態(tài)、納米晶體或在退火過程中晶粒變大的巨型結晶。

15.根據權利要求8所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述微纖維、微顆?;蚣{米顆粒具有優(yōu)選小于0.1A/m的低磁矯頑力,并且以優(yōu)選小于106Ω·m的電阻率(ρ)在聚合物基質內電絕緣。

16.根據權利要求1所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述聚合物介質是從環(huán)氧樹脂或尿烷或者聚氨酯或聚酰胺衍生物得到的聚合物基質。

17.根據前述權利要求中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,每個所述連續(xù)鐵磁線(4)沿其整個長度具有恒定橫截面(5),所述恒定橫截面呈圓形且面積優(yōu)選在0.002至0.8平方毫米的范圍內。

18.根據前述權利要求中任一項所述的柔性軟磁芯(1),包括至少8個鐵磁線(4),所包括的鐵磁線具有優(yōu)選小于1000的高/低縱橫比。

19.根據前述權利要求中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述連續(xù)鐵磁線(4)被設置在多個等距平行幾何平面中,其中,被設置在一個幾何平面中的連續(xù)鐵磁線(4)與被設置在另一相鄰的平行幾何平面中的鐵磁線(4)交錯。

20.根據前述權利要求中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述連續(xù)鐵磁線(4)由具有處在22.5至438μm/mH·m-1的范圍內的很高磁導率值的鐵磁材料制成。

21.根據權利要求16所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述很高磁導率的鐵磁材料為鐵與鎳、鈷、鉬和錳中的一種或多種成分的合金。

22.根據權利要求16所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述連續(xù)鐵磁線通過釉或搪瓷的涂層而電絕緣。

23.根據前述權利要求中任一項所述的柔性軟磁芯(1),其中,所述芯體(2)具有棱柱或柱形的形狀。

24.一種天線(7),包括根據前述權利要求中任一項所述的柔性軟磁芯(1)以及繞在所述柔性軟磁芯(1)周圍的至少一個繞組(21)。

25.一種生產柔性軟磁芯(1)的方法,所述方法包括:借助連續(xù)擠壓過程來使連續(xù)鐵磁線(4)嵌入未經固化的聚合物介質(3)中;固化所述聚合物介質(3),使所述連續(xù)鐵磁線(4)被嵌入所述聚合物介質中,以形成連續(xù)芯前體(10);以及將所述連續(xù)芯前體(10)切成離散軟磁芯(1)。

26.根據權利要求25所述的方法,其中,所述連續(xù)擠壓過程包括:在聚合物介質(3)經所述擠壓室擠出的同時,使所述連續(xù)鐵磁線(4)穿過擠壓室。

27.根據權利要求25所述的方法,其中,通過使所述連續(xù)鐵磁線(4)穿過多個孔(9)和/或在經固化的聚合物上包括軸向磁感應,所述連續(xù)鐵磁線(4)在穿過所述擠壓室(20)時保持根據預定圖案與所述擠壓室(20)對齊和設置,所述多個孔(9)根據所述預定圖案被設置在位于所述擠壓室(20)的與其出口端(16)相對的一端的送線板(8)中。

28.根據權利要求25所述的方法,其中,通過以載有離散鐵磁微纖維、微顆?;蚣{米顆粒的未經固化的聚合物介質(3)拉動所述連續(xù)鐵磁線(4),所述聚合物介質(3)以粘性形式從位于所述擠壓室(20)側壁的聚合物進給通道(17)被注入所述擠壓室(20),所述連續(xù)鐵磁線(4)被制作為朝向所述出口端(16)穿過所述送線板(8)的所述孔(9)并穿過所述擠壓室(20)。

29.根據權利要求25至28中任一項所述的方法,其中,所述連續(xù)鐵磁線(4)的前端連接到柱塞(18),所述柱塞被能滑動地設置在所述擠壓室(20)內并位于所述聚合物進給通道(17)的下游,在擠壓操作開始沿所述擠壓室(20)拉動所述連續(xù)鐵磁線(4)時,所述柱塞(18)使所述連續(xù)鐵磁線(4)根據所述預定圖案保持與所述擠壓室(20)對齊和設置,通過切割所述連續(xù)芯前體(10)的前端去除所述柱塞。

30.根據權利要求25所述的方法,其中,在切割前借助位于所述擠壓室(20)的外側的冷卻裝置(13)來冷卻所述連續(xù)芯前體(10)。

31.根據權利要求30所述的方法,其中,在切割前通過位于所述冷卻裝置(13)的下游的聚集裝置(15)來聚集所述連續(xù)芯前體(10)。

32.根據權利要求25至27中任一項所述的方法,其中,通過位于所述送線板(8)的上游的推送裝置(19)來推松每個所述連續(xù)鐵磁線(4)。

33.根據權利要求25所述的方法,其中,所述嵌入還包括:在攪拌作用下并通過提供熱量,將液體聚合物與存在至少一種分散劑的所述微顆?;蚣{米顆?;旌系牟襟E。

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