磁屏蔽材料 基本原理 当磁场的频率很低(工频或100KHz以下)时,传统的屏蔽方法几乎没有作用。低频磁场一般由马达、发电机、变压器等设备产生。这些磁场会对利用磁场工作的设备产生影响,如阴射线管中的电子束是在磁场的控制下进行扫描的,当有外界磁场干扰时,电子束的偏转会发生变化,使图像失真。 低频磁场的屏蔽是使用铁磁性材料将敏感器件包起来。屏蔽的作用是为磁场提供一条低磁阻的通路,使敏感器件周围的磁力线集中在屏蔽材料中,从而起到屏蔽的作用。 设计中的一个关键是选择一种材料既能提供足够的屏蔽效能,又不至于发生饱和。当要屏蔽的磁场很强时,一层屏蔽可能满足不了要求,这时可以采用多层屏蔽。多层屏蔽的原理是先用导磁率较低,不易饱和的材料将磁场衰减到一定的程度,然后再用磁导率很高(通常容易发生饱和)的材料进行进一步衰减。因此低导磁率的材料应靠近干扰源。 完全的封闭体能够提供理想的磁屏蔽效果。但在实践中,不封闭的结构,如五面体或少面的结构,甚至平板也能提供满足要求的屏蔽效能。当使用平板时,应使平板体的长度和宽度大于干扰源到敏感源之间的距离。由于材料的磁阻与屏蔽结构的尺寸有关,因此除了选用合适的材料以外,尽量缩短磁路的长度、增加截面积也能增加磁屏蔽效能。 磁屏蔽材料特性 CO—NETIC和NETIC材料是两种特殊的磁屏蔽材料。CO-NETIC材料具有高的导磁率,可以有效衰减低频磁场干扰,达到高磁场屏蔽,NETIC材料有好的抗磁饱和能力,能在强磁场产生一定衰减。 物理与磁特性 技术参数 CO-NETIC AA CO-NETIC AA CO-NETIC B NETIC S3-6 完全退火 压力退火 压力退火 压力退火 密度 8.74 8.74 8.18 7.86 膨胀系数,per ℃ x 10-6 12.6 12.6 8.3 13.7 拉伸强度,PSI x 103 64 85 80 42 屈服应力,PSI x 103 18.5 33 27 27 弹性模量,PSI x 106 25 30 24 30 硬度,Rockwell B 50 Ref. 70 Ref. 68 Ref. 50 Ref. 2英寸伸长率(百分比) 27% 32% 32% 38% 熔点 2650oF1454℃ 2650oF1454℃ 2600oF1427℃ 2790oF1532℃ 导热性(cal/sec/cm2 /cm/℃) at 20℃ .138 .138 .037 .118 电阻 ohms/cir mil-foot 330 330 290 64 微欧姆-厘米 55 55 48 11 饱和感应(高斯) 8,000 8,000* 15.000* 21,400 起始磁导率 30.000 30,000* 8,000* 200 磁导率 at 40 B 75,000 75,000* 12,000* 300 磁导率 at 200 B 135,000 135,000* 30.000* 500 大磁导率 450,000 45,000* 150,000* 4.000 磁感应 at μ max 3.000 3,000* 7,000* 8.000 抗磁力 Hc,奥斯特 .015 .015* .05 1.0 居里温度 850oF 454℃ 850oF 454℃ 840oF 449℃ 1420oF 770℃ 低工作温度 4oK 4oK 4oK 4oK a,Stress Annealed(压力退火处理)的材料在加工完毕后,为了获得佳的屏蔽效能,要再进行退火处理。 b,Perfection Annealed(完全退火处理)的材料只要在加工过程中没有激烈的成型和拉伸,加工完毕后不需要再退火。 c,尺寸:压力退火处理的材料:1524mm,762mm,381mm。 完全退火处理的材料:737mm,356mm。 说明: a,所有箔材料是完全退火处理的。 b,每卷的长度有三种:25英尺,50英尺,100英尺。 c,可以带背胶,胶的温度范围是一18℃~93℃。 使用事项 a.材料的选用 CO—NETIC AA材料主要用于低场强的场合。NETICS3—6材料由于具高磁饱和强度特性,主要用于强磁场的场合。当联合使用构成多层屏蔽时,NETIC材料靠近干扰源,CO—NETIC材料靠近被保护的器件。 b.焊接方法 亚弧焊是理想的焊接方法,因为亚弧焊过程中不使用填充料,可以保持导磁的连续性。当使用填充料时,应使用母料的材料。在许多场合,使用点焊可以降低成本,并提供较好的效果。为了保持较好的磁通路,点焊的密度应尽量大。 c.C0一NETIC材料的退火处理 为了获得佳的磁屏蔽效果,加工完成后应进行退火处理。退火的温度和冷却速率必须严格控制才能获得佳的磁屏蔽效能。炉内的气体是一个关键的因素。理想的气体是纯、干躁氢气。退火的佳温度是112l℃,保持4个小时。然后以每小时222℃的速率冷却,直到600℃。600℃以后,冷却速率可以加快。达到315℃时,就可以将材料暴露在普通大气中。当材料较薄时,为了防止变形,可以使用1065℃的温度。 IC材料的退火 NETIC材料的佳退火温度是843℃,时间和温度的控制要求低于CO—NETIC材料。 e.CO—NETIC材料的涂覆处理 CO—NETIC材料由于含镍量很高,具有很好的抗腐蚀特性。在氢气中退火后,呈现光亮的表面,因此一般不需要涂覆处理。必须进行涂覆处理时,可以按普通的程序进行。 IC材料的喷漆处理 为了保护材料的表面不被氧化,可以使用以下的处理步骤: (1)清除表面的油污 (2)对表面进行磷化处理 (3)锌磷酸盐处理 (4)使用适当的漆喷涂