專利名稱：一種用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁波吸收材料，特別涉及一種用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料。
背景技術：
射頻識別(RFID)技術是物聯網中的重要組成部分，射頻識別(RFID)技術從本質上是一項自動識別技術。通常，RFID系統由電子標簽、讀寫器和數據管理系統這三個主要部分組成。電子標簽由天線和RFID芯片組成，每個芯片都含有唯一的識別碼，用來表示電子標簽所附著的物體。讀寫器用來讀寫電子標簽中的信息，讀寫器通過網絡和其他計算機或系統通訊，完成對電子標簽的信息獲取、解釋以及數據管理。可廣泛應用于交通運輸(如票務系統、物流管理系統等)、企業生產過程控制(如煤礦安全識別控制系統、企業產品防偽識別系統等)及其它需要對物品進行動態管理的行業(如圖書館管理系統、小區門禁管理系統)等等。RFID系統的主要性能指標是閱讀距離，也稱為作用距離，它表示在最遠為多遠的距離上，閱讀器能夠可靠地與電子標簽交換信息，即閱讀器能讀取標簽中的信息。該系統通過無線電波進行數據傳輸，當無線電波遇到金屬或液體或電磁干擾時，信號傳導就會產生干擾衰減，進而影響數據讀取的可靠性和準確度。為了解決這個問題就必須在電子標簽內封裝一層抗電磁屏蔽吸收材料。RFID標簽根據IEC標準，主要工作在512KHz、13. 56MHz、 900MHz,2. 4GHz四個頻段。其中512KHz及2. 4GHz主要為有源標簽，因其標簽中加裝有電源，作用功率較大，各類電磁雜波干擾對該頻段的通信傳輸造成的信號衰減相對較少。而用于13. 56MHz,900MHz頻段的電子標簽，一般為無源電子標簽，作用功率較小，同時各類電磁雜波頻率主要在0. IMHz至IGHz范圍，因此對這兩個頻段的通信傳輸造成的信號衰減較大， 所以為了保證13. 56MHz,900MHz頻段電子標簽有效通信距離不受影響，有必要采用抗電磁屏蔽吸收材料與RFID電子標簽封裝在一起以保障通信距離不受影響。抗電磁屏蔽吸收材料的種類很多，如燒結鐵氧體片，楔形吸收體，海綿式吸收體等，它們一般主要用于lGHz-18 GHz，對于13. 56MHz及900MHz頻率RFID的電子標簽在抗電磁干擾、提高數據讀取的可靠性、閱讀距離(作用距離)方面基本無作用。

發明內容
本發明的目的是提供一種用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料，以彌補現有技術的不足。本發明的目的是這樣實現的
一種用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料，按重量百分比計，由下列組份組
成
電磁干擾吸收劑60%-95%， 膠合劑5%-40%，表面活化劑電磁干擾吸收劑重量的0. 5% — 1. 5%。所述電磁干擾吸收劑，是由0. 5微米 10微米的軟磁鐵氧體粉和磁導率大于2000 的微米級軟磁金屬粉，兩者按2:1 1:4的重量比混合所成的混和物。所述軟磁鐵氧體粉，可以為Ni-Si系鐵氧體、Mn-Zn系鐵氧體、Mg-Zn系鐵氧體、 Cu-Zn系鐵氧體、Ni-Cu-Zn系鐵氧體、Fe-Ni-Zn-Cu系鐵氧體、Fe-Mg-Zn-Cu系鐵氧體中的任一種軟磁鐵氧體粉；所述微米級軟磁金屬粉，可以為Fe、Fe-Ni合金、狗-Ni-Mo合金、 Fe-Ni-Si-B合金、Fe-Si合金、Fe-Si-Al合金中的一種或多種軟磁金屬混合粉。所述膠合劑，包括有機樹脂、氯化聚乙烯、硅橡膠； 所述表面活化劑，包括硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑。制作用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料的方法，步驟如下
笫一步，將軟磁鐵氧體制成0. 5微米 10微米的粉末，將磁導率大于2000的軟磁金屬制成微米級的粉末，再將兩種粉末按2 1 1 4的重量比均勻混合，其混合物即是電磁干擾吸收劑；
笫二步，在制得的電磁干擾吸收劑中填加表面活化劑，用量為電磁干擾吸收劑重量的 0. 5% — 1. 5%，攪拌均勻進行親油處理；
第三步，往經過親油處理后的電磁干擾吸收劑中填加膠合劑并混合均勻，填加量為電磁干擾吸收劑膠合劑=60%-95% :5%-40%，得到用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收原材料；
第四步，將所述射頻識別的電磁波復合吸收原材料，根據需要通過厚膜絲網印刷或軋制工藝，制成0. lmm-0. 5mm厚度的薄片狀復合屏蔽吸收體；或通過擠出工藝制成長條狀或管狀復合屏蔽吸收體；或通過壓縮成型工藝制成環形、圓型或其它形狀的復合屏蔽吸收體。將復合屏蔽吸收體置于RFID芯片的底部和周邊，可有效吸收穿過RFID芯片后的電磁波，避免電磁波反射干擾。前面的電子標簽工作時的返回信號因未受到反射波的干擾， 從而使讀寫標簽靈敏度(刷卡距離)大為提高。通過實施本發明，可以充分利用吸收劑對高頻(13. 56MHz)及超高頻(900MHz)電磁波的磁滯損耗，結合顆粒間對電磁波的漫射衰減作用，并在屏蔽吸收體表面形成渦流損耗，從而得到特定要求的吸波性能，同時，本發明適合以多種方式制成不同形狀、不同厚度的復合吸收屏蔽體，以滿足不同規格RFID芯片及天線封裝。
具體實施例方式下面結合實例，對本發明做進一步的說明 實施例一
選用純度98. 5%的!^e粉與Ni-Cu-Si系鐵氧體，以1 1比例混合作為電磁干擾吸收劑， 其中粉體粒徑在0. 5微米 4微米的范圍，將混合后的電磁干擾吸收劑經硅烷偶聯劑(用量為電磁干擾吸收劑重量的0. 5%)表面處理后，選用氯化聚乙烯作為膠合劑，吸收劑與膠合劑的重量比約為80:20。將吸收劑與氯化聚乙烯混合，軋制成厚度為0. Imm 0. 15mm的薄片。采用網絡分析儀測量方法，該薄片在0. IMHz IGHz的吸收衰減為_5dB -10dB，磁導率υ1 (在IMHz時)為45，該薄片用雙面膠帶粘貼于RFID標簽，在標簽有干擾(標簽背部有金屬物，較強電磁反射)的條件下，有效通信距離為無干擾的70%。
實施例二
選用Ni-Si鐵氧體與!^e-Si-Al合金，以2:1比例混合作為電磁干擾吸收劑，其中粉體粒徑在0. 5微米 4微米的范圍，將混合后的電磁干擾吸收劑經鈦酸酯偶聯劑(用量為電磁干擾吸收劑重量的1.0%)表面處理后，選用聚氨酯樹脂，其重量為吸收劑的10%，用酮類或苯類有機溶劑溶解后，與吸收劑攪拌成糊狀，采用絲網印刷涂布成0. 5mm厚的屏蔽吸收膜層，干燥后采用網絡分析儀測量方法，該膜層在0. IMHz IGHz頻段的吸收衰減為-8dB -12dB，磁導率υ 乂在IMHz時)為30。該薄片用雙面膠帶粘貼于RFID標簽，在標簽有干擾(標簽背部有金屬物，較強電磁反射)的條件下，有效通信距離為無干擾的90%。實施例三
選用i^e-Mg-ai-Cu軟磁鐵氧體與!^e-Si合金，以1 4比例混合作為電磁干擾吸收劑，其中粉體粒徑在0. 9微米 10微米的范圍，將混合后的電磁干擾吸收劑經硅烷偶聯劑(用量為電磁干擾吸收劑重量的1.洲)表面處理，選用環氧樹脂作為膠合劑，吸收劑與環氧樹脂的重量比約為95:5，于40MPa壓力壓制200mmX200mmX2mm的片。經固化后，采用網絡分析儀測量方法，2mm厚的吸波片在0. IMHz IGHz的吸收衰減為-10dB -15dB ；磁導率υ 1 (在IMHz時)為80。該復合屏蔽吸波片片用雙面膠帶粘貼于RFID標簽，在標簽有干擾(標簽背部有金屬物，較強電磁反射)的條件下，有效通信距離為無干擾的90%。實施例四
選用Mn-Si系鐵氧體與Mg-Si系鐵氧體，以3:1的比例制備混合軟磁粉，再選用 Fe-Ni-Mo合金與前述混合軟磁粉以3:2的比例混合作為電磁干擾吸收劑，其中粉體粒徑在 3微米 8微米的范圍，將混合后的電磁干擾吸收劑經硅烷偶聯劑(用量為電磁干擾吸收劑重量的0. 8%)表面處理，選用NBR橡膠(丁晴含量40)作為粘合劑，吸收劑與NBR橡膠的重量比約為85:15，經兩輥開煉機塑煉均勻后，于100噸硫化機，在壓力lOMPa、溫度130°C左右、 硫化時間20分鐘條件下，成型得到200mmX200mmX Imm的彈性復合屏蔽吸收片。采用網絡分析儀測量方法，1. 5mm厚的彈性吸波片在0. IMHz IGHz的吸收衰減為_8dB -12dB ； 磁導率υ 1 (在IMHz時)為50。該彈性屏蔽吸波片片用雙面膠帶粘貼于RFID標簽，在標簽有干擾(標簽背部有金屬物，較強電磁反射)的條件下，有效通信距離為無干擾的85%。實施例五
選用!^e-Ni合金與!^e-Ni-Si-B合金以3:2的比例混合制備混合合金粉，再選用Cu-Zn 鐵氧體與前述混合合金粉以1:3的比例制備電磁干擾吸收劑，其中Cu-Si鐵氧體粉體粒徑為0. 8 2微米，合金粉粒徑為6 10微米。將混合后的電磁干擾吸收劑經鈦酸酯偶聯劑(用量為電磁干擾吸收劑重量的1. 5%)表面處理，選用氯化聚乙烯為粘合劑，電磁干擾吸收劑與氯化聚乙烯的重量比約為89:11，于加壓式密煉機密煉均勻后制備大小為 2mm*2mm*3mm左右的顆粒，于Φ65Β塑料螺桿擠出機擠出成型得到柔性復合屏蔽吸波體，其形狀可為條型、管型、瓦型及其它異性狀。以其擠出的40mm長度*lmm的條，剪切200mm的長度，作為測試樣件，采用網絡分析儀測量方法，1. Omm厚的彈性吸波片在0. IMHz IGHz的吸收衰減為-10dB -12dB ；磁導率υ 1 (在IMHz時)為60。該彈性屏蔽吸波片片用雙面膠帶粘貼于RFID標簽，在標簽有干擾(標簽背部有金屬物，較強電磁反射)的條件下，有效通信距離為無干擾的90%。
權利要求
1.一種用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料，按重量百分比計，由下列組份組成電磁干擾吸收劑60%_95%，膠合劑5%-40%，表面活化劑電磁干擾吸收劑重量的0. 5% — 1. 5%。
2.按照權利要求1所述的射頻識別的電磁波復合吸收材料，其特征在于所述電磁干擾吸收劑，是由0. 5微米 10微米的軟磁鐵氧體粉和磁導率大于2000的微米級軟磁金屬粉，兩者按2:1 1:4的重量比混合所成的混和物。
3.按照權利要求2所述的射頻識別的電磁波復合吸收材料，其特征在于所述軟磁鐵氧體粉，可以為Ni-Si系鐵氧體、Mn-Zn系鐵氧體、Mg-Zn系鐵氧體、Cu-Zn系鐵氧體、 Ni-Cu-Zn系鐵氧體、Fe-Ni-Zn-Cu系鐵氧體、Fe-Mg-Zn-Cu系鐵氧體中的任一種軟磁鐵氧體粉；所述微米級軟磁金屬粉，可以為Fe、Fe-Ni合金、Fe-Ni-Mo合金、Fe-Ni-Si-B合金、 Fe-Si合金、Fe-Si-Al合金中的一種或多種軟磁金屬混合粉。
4.按照權利要求1所述的射頻識別的電磁波復合吸收材料，其特征在于所述膠合劑， 包括有機樹脂、氯化聚乙烯、硅橡膠；所述表面活化劑，包括硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑。
5.一種制作用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料的方法，步驟如下笫一步，將軟磁鐵氧體制成0. 5微米 10微米的粉末，將磁導率大于2000的軟磁金屬制成微米級的粉末，再將兩種粉末按2 1 1 4的重量比均勻混合，其混合物即是電磁干擾吸收劑；笫二步，在制得的電磁干擾吸收劑中填加所述用量的表面活化劑，攪拌均勻進行親油處理；第三步，往經過親油處理后的電磁干擾吸收劑中填加膠合劑并混合均勻，填加量是電磁干擾吸收劑膠合劑=60%-95% :5%-40%，得到用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收原材料；第四步，將所述射頻識別的電磁波復合吸收原材料，根據需要通過厚膜絲網印刷或軋制工藝，制成0. lmm-0. 5mm厚度的薄片狀復合屏蔽吸收體；或通過擠出工藝制成長條狀或管狀復合屏蔽吸收體；或通過壓縮成型工藝制成環形、圓型或其它形狀的復合屏蔽吸收體。
全文摘要
一種用于物聯網射頻識別的電磁波復合吸收材料，包括吸收劑和膠合劑，吸收劑由0.5微米～10微米軟磁鐵氧體粉、微米級軟磁金屬粉的混合物組成，膠合劑包括有機樹脂、氯化聚乙烯、硅橡膠等；利用吸收劑對高頻(13.56MHz)及超高頻(900MHz)電磁波的磁滯損耗，結合顆粒間對電磁波的漫射衰減作用，并在復合屏蔽吸收體表面形成渦流損耗，從而得到特定要求的吸波性能，同時，本發明適合以多種方式制成不同形狀、不同厚度的復合吸收屏蔽體，以滿足不同規格RFID芯片及天線封裝。
文檔編號H05K9/00GK102300446SQ20111017436
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者曾華, 曾朝君, 胡健, 黃道平 申請人:宜賓金川電子有限責任公司