中國粉體網(wǎng)訊 近年來，隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，無線通信的應(yīng)用場景越來越廣泛，如手機(jī)通信、無線數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)等。在無線通信系統(tǒng)中，天線作為接收和發(fā)射無線信號的重要器件，對系統(tǒng)的性能和可靠性起著至關(guān)重要的作用。
據(jù)中國粉體網(wǎng)了解，提升天線性能的手段主要包括三種：一是優(yōu)化封裝技術(shù)，如多層電路板封裝技術(shù)和半導(dǎo)體封裝技術(shù)等；二是優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)，如對傳統(tǒng)天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行開槽、折疊、短路枝節(jié)、改變饋電方式等；三是優(yōu)化天線基板材料，如采用材料復(fù)合、改善工藝、研發(fā)新型材料等方式提升天線基板材料的性能。
前兩種技術(shù)手段已經(jīng)得到充分發(fā)展并逐漸趨于瓶頸，而天線基板材料的性能仍有較大提升空間。此外，由于天線的封裝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化都與基板材料有著密切關(guān)系，因此優(yōu)異基板材料的研發(fā)是實(shí)現(xiàn)天線性能優(yōu)化的關(guān)鍵部分。
今年5月，華為技術(shù)有限公司與電子科技大學(xué)申請的《一種磁混合材料及其制備方法、高分子復(fù)合材料、天線及電子設(shè)備》專利公布，其中磁混合材料包括磁性粉體與粘度調(diào)節(jié)粉體的混合物。
據(jù)該專利說明介紹，由于鐵氧體磁粉材料具有高磁導(dǎo)率低損耗特點(diǎn)，成為了電子設(shè)備中的天線基板、高頻微波線路板、電感器、濾波器和其他設(shè)備的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一。相關(guān)技術(shù)中，具有高磁導(dǎo)率低損耗特點(diǎn)的鐵氧體磁粉材料是天線基板的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。因此為了實(shí)現(xiàn)信號傳輸?shù)牡蛽p耗，采用鐵氧體磁粉材料用于天線材料中，可以在降低天線物理尺寸的同時(shí)，避免使用高介電常數(shù)的磁粉材料對天線工作時(shí)的不利影響，進(jìn)而提升集成度。
然而上述鐵氧體材料采用鐵氧體獨(dú)石結(jié)構(gòu)，通過摻雜的方式調(diào)控鐵氧體材料共振峰位置，使得鐵氧體材料完全燒結(jié)成天線基板使用，在實(shí)際將鐵氧體材料燒結(jié)成天線基板時(shí)，該鐵氧體材料燒結(jié)成型后強(qiáng)度較脆，使得形成的天線基板容易出現(xiàn)開裂且易碎，從而導(dǎo)致天線基板力學(xué)性質(zhì)較差的問題。而上述專利的目的即在于解決由于采用鐵氧體磁性材料容易出現(xiàn)的開裂且易碎的問題。
具體而言，該專利提供的磁混合材料包括磁性粉體與粘度調(diào)節(jié)粉體的混合物。其中，粘度調(diào)節(jié)粉體的粒徑小于磁性粉體的粒徑，使得磁性粉體在磁混合材料中的體積較大，便于提高磁混合材料的磁性，并且粘度調(diào)節(jié)粉體位于磁性粉體的粉粒之間，起到潤滑作用，以增強(qiáng)磁性粉體與粘度調(diào)節(jié)粉體混合后的流動(dòng)性和可塑性。
粘度調(diào)節(jié)粉體采用非金屬礦化物，可以有效地調(diào)節(jié)磁混合材料的流動(dòng)性和粘性，使得磁混合材料與高分子材料復(fù)合后，對所形成的高分子復(fù)合材料的流動(dòng)性進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而使得高分子復(fù)合材料具有較強(qiáng)的可塑性。
用于粘度調(diào)節(jié)的非金屬礦化物，可以是包含鋁或硅的氧化物粉體，其具有熱膨脹系數(shù)低、浸潤性、熱穩(wěn)定性和絕緣性好的特性，能夠調(diào)節(jié)磁混合材料和高分子材料混合后的粘度，還能夠在將粘度調(diào)節(jié)粉體和磁性粉體混合成磁混合材料后，使得磁混合材料的熱膨脹系數(shù)較低，以避免加熱時(shí)磁混合材料出現(xiàn)膨脹的情況；并且有助于提高磁混合材料浸潤性，以便于磁混合材料與高分子材料均勻混合；再者是在高溫加工磁混合材料時(shí)，磁混合材料具有良好的熱穩(wěn)定性，以避免出現(xiàn)反應(yīng)并放出氣體的情況；還有就是磁混合材料絕緣性較好，磁混合材料在與高分子材料復(fù)合后保持絕緣特性。
此外，該專利說明中還提到，非金屬礦化物粉體也可以是：高嶺土粉、鈦白粉、滑石粉、長石粉、方解石粉、石英粉、重鈣粉、輕鈣粉、螢石粉、云母粉、產(chǎn)酞菁、鉛鉻系列顏料、珠光顏料、重晶石粉、石墨粉、石膏粉及澎潤土粉等等具有熱膨脹系數(shù)低、浸潤性、熱穩(wěn)定性和絕緣性好等特性，并且可作為粘度調(diào)節(jié)類的粉體。
總之，在粘度調(diào)節(jié)粉體的“加持”之下，磁混合材料的流動(dòng)性和粘性得以增強(qiáng)，進(jìn)而增強(qiáng)磁混合材料的力學(xué)性質(zhì)，最終使得高分子復(fù)合材料在制成天線基板時(shí)，便于加工且不易開裂損壞。
資料來源：
華為專利：一種磁混合材料及其制備方法、高分子復(fù)合材料、天線及電子設(shè)備
梁亞輝：18H六角鐵氧體制備及在 S 波段天線中的應(yīng)用研究，電子科技大學(xué)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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