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DE10146805B4 - Method for producing a film for lining casings - Google Patents

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DE10146805B4
DE10146805B4 DE10146805.9A DE10146805A DE10146805B4 DE 10146805 B4 DE10146805 B4 DE 10146805B4 DE 10146805 A DE10146805 A DE 10146805A DE 10146805 B4 DE10146805 B4 DE 10146805B4
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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Folie nach dem „doctor blade” – Gießverfahren unter Verwendung eines Gießschlickers enthaltend 3,6 Masse% Butylbenzylphthalat als Weichmacher, 5,4 Masse% PV-Butyral-PV-Alkohol-PV-Acetat als Binder und 91 Masse% eines Ferritpulver, der Zusammensetzung ZnO: 25 mol% NiO: 25 mol% Fe2O3: 50 mol% sowie ein organisches Lösungsmittelgemisch, um die geeignete Viskosität des Schlickers zu erzielen.A process for producing a doctor blade cast film using a foundry slurry containing 3.6% by weight of butyl benzyl phthalate as a plasticizer, 5.4% by weight of PV-butyral PV-alcohol PV acetate as a binder, and 91% by weight of a Ferrite powder, the composition ZnO: 25 mol% NiO: 25 mol% Fe2O3: 50 mol% and an organic solvent mixture in order to achieve the appropriate viscosity of the slurry.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie für den passiven elektromagnetischen Schutz elektrotechnischer oder elektronischer Systeme. Dieser passive Schutz betrifft sowohl die Funktionsfähigkeit der Systeme durch Vermeidung von Reflexionen bzw. Feldüberhöhungen in ihrem Inneren sowie das Eindringen von elektromagnetischer Strahlung von außen (Störfestigkeit) als auch den Schutz der Umwelt vor ggf. aus dem System austretendem sogenannten Elektro-Smog.The invention relates to a method for producing a film for the passive electromagnetic protection of electrical or electronic systems. This passive protection concerns both the functioning of the systems by avoiding reflections or field elevations in their interior and the penetration of electromagnetic radiation from the outside (immunity to interference) and the protection of the environment from possibly emerging from the system so-called electric smog.

Mit Erschließung immer höherer Frequenzbereiche, ständiger Verringerung des Leistungsbedarfs und dem anhaltenden Trend zur Miniaturisierung elektronischer Komponenten werden neue Maßstäbe an die Sicherstellung von Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit von elektronischen Systemen gesetzt. Die Industrie ist bestrebt, mit speziellen Gehäusekonstruktionen, Abschirmungen und geeignetem Schaltungsdesign diesen Anforderungen nachzukommen und unternimmt dazu verstärkt Anstrengungen.With the development of higher and higher frequency ranges, constant reduction of power requirements and the continuing trend towards miniaturization of electronic components, new standards are set to ensure the reliability and functional safety of electronic systems. The industry is committed to meeting these needs with dedicated package designs, shields, and appropriate circuit design, and is increasing its efforts.

In der Gehäuseindustrie werden bisher ausschließlich Metallschirmungen, Metallfolien und metallisierte Kunststoffteile eingesetzt. Das Prinzip der Schirmung ist zwar geeignet, den Austritt/Eintritt elektromagnetischer Felder zu verringern, hat aber den erheblichen Nachteil, dass im Gehäuseinneren Reflexion und Feldüberhöhungen vorhanden sind, die die Funktion elektronischer Komponenten beeinträchtigen, was im Regelfall zusätzlichen Abschirmungsbedarf im Gehäuseinneren nach sich zieht.In the housing industry so far only metal shields, metal foils and metallized plastic parts are used. Although the principle of shielding is suitable for reducing the leakage / entry of electromagnetic fields, it has the considerable disadvantage that reflection and field elevations are present inside the housing which impair the function of electronic components, which as a rule results in additional shielding requirements inside the housing.

Da im Elektroniksektor die Entwicklungstendenz eindeutig in Richtung noch höherer Frequenzen geht, wirken sich Reflektionen und Feldkonzentrationen um so nachteiliger aus und verringern die Zuverlässigkeit elektronischer Systeme. Daraus resultiert die Notwendigkeit der Einführung neuer Lösungen. Bisherige Schutzmechanismen in Gehäusen sind nur aktiver Natur. Passive Schutzmechanismen werden bisher nur in der Kabelindustrie durch Anwendung von Schirmflächen und Ferrit-Gummimischungen angewandt.As the trend in the electronics sector is clearly towards even higher frequencies, reflections and field concentrations are all the more disadvantageous and reduce the reliability of electronic systems. This results in the need to introduce new solutions. Previous protective mechanisms in housings are only active nature. Passive protection mechanisms have so far been used only in the cable industry through the use of shielding surfaces and ferrite rubber compounds.

Über die Applikation und Dimensionierung von neuartigen absorbierenden Schichten als Schichtsystem in Gehäusen bzw. Baugruppenträger ist bisher nicht berichtet worden. Auch die Anwendung im Sinne der Erhöhung der Schirmdämpfung und der Verhinderung der inneren Feldüberhöhung ist nirgends als Patent- oder Fachveröffentlichung dargelegt worden. US-Patentveröffentlichungen beziehen sich nur auf den internen Schutz von elektronischen Komponenten in PC-Gehäusen und betrachten nicht die Schirmdämpfung der Gesamtheit aller im Gehäuse untergebrachter Bauteile.The application and dimensioning of novel absorbent layers as a layer system in housings or subracks has not previously been reported. Also, the application in terms of increasing the screen attenuation and the prevention of internal field elevation has nowhere been set out as a patent or professional publication. US Patent Publications only relate to the internal protection of electronic components in PC cases and do not consider the shield attenuation of the entirety of all the components housed in the case.

Anordnungen bzw. Materialien zum Schutz gegen elektromagnetische Wellen an sich sind vielfältig aus der Patentliteratur bekannt, die jedoch stets nur Lösungen für Teilaspekte der eingangs skizzierten Aufgabe des ”Schutzes nach beiden Seiten” darstellen, indem sie beispielsweise zumindest teilweise reflektierend wirken oder sonstige gravierende Nachteile aufweisen:
DE 196 00 230 A1 beschreibt das sogenannte Herzsche Gitter aus zwei zueinander senkrecht stehenden Gittern. Hier ist eine von den geometrischen Abmessungen herrührende, hier unerwünschte hohe Selektivität hinsichtlich des absorbierten Frequenzbereiches zu erwarten und außerdem ist eine solche Anordnung auf einfache Körper, wie Würfel und Zylinder, beschränkt.
Arrangements or materials for protection against electromagnetic waves per se are widely known from the patent literature, but always represent only solutions to partial aspects of the above-outlined object of "protection to both sides" by, for example, at least partially reflective or have other serious disadvantages :
DE 196 00 230 A1 describes the so-called Herzsche grid of two mutually perpendicular grids. Here is an expected from the geometric dimensions, here undesirable high selectivity in terms of absorbed frequency range and also such an arrangement is limited to simple bodies, such as cubes and cylinders.

Die technische Lösung nach DE 195 25 636 A1 besteht aus einer Ferritplatte, die mit einer Widerstandsschicht versehen ist. Hier wird ausdrücklich nur eine Reflexionsdämpfung angestrebt und bezüglich der Ferritplatte besteht ebenfalls die o. e. Beschränkung auf einfache Körper.The technical solution after DE 195 25 636 A1 consists of a ferrite plate, which is provided with a resistive layer. Here, only a reflection attenuation is expressly sought and with respect to the ferrite plate is also the oe restriction to simple body.

Nach DE 43 24 916 A1 ist es bekannt, Ferritpulver mit Zement oder Kunstharz als Bindemittel zu Formelementen zur Auskleidung von Meßräumen zu verarbeiten. Die Flexibilität bezüglich der Form hier analog zum Hochbau Stein auf Stein nur im Großen, nicht jedoch bei kleineren Geräten und Systemen gegeben.To DE 43 24 916 A1 It is known to process ferrite powder with cement or synthetic resin as a binder to form elements for lining of measuring chambers. The flexibility in terms of shape here analogous to building stone on stone only in large, but not given in smaller devices and systems.

DE 42 05 803 A1 betrifft Absorber im Hz- bzw. kHz-Bereich mit elektrische leitfähigen Phasen, wie Ni, Cr, Fe, C. Der Frequenzbereich, in welchem dieser Absorber wirksam ist, reicht heutzutage nicht mehr aus. DE 42 05 803 A1 refers to absorbers in the Hz or kHz range with electrically conductive phases, such as Ni, Cr, Fe, C. The frequency range in which this absorber is effective, is no longer sufficient today.

DE 38 11 571 A1 betrifft Schaumstoffabsorber mit Graphit und Ferrit, der zugleich Licht und Schall absorbieren soll, also ein typisches Massenprodukt mit Anwendungsschwerpunkt im Hochbau darstellt. DE 38 11 571 A1 refers to foam absorbers with graphite and ferrite, which is supposed to absorb light and sound at the same time, ie represents a typical mass product with application focus in building construction.

Das US-Patent US 5 443 900 A beschreibt eine Absorberanordnung aus einer Vielzahl extrem dünn mit Metallen beschichteter Kunststofflagen. Ferrite finden hier keine Anwendung und die Abbildungen zeigen extrem schmalbandige Absorption im Beeich um 10 GHz.The US patent US 5,443,900 describes an absorber arrangement of a variety of extremely thin metal-coated plastic layers. Ferrites are not used here and the figures show extremely narrow-band absorption in the vicinity of 10 GHz.

Das US-Patent US 5 583 318 A betrifft Mehrlagenabsorber mit einer Vielzahl dicker Schichten mit jeweils texturierten Oberflächen. Eine solche Anordnung ist sehr aufwendig in der Herstellung und hat beträchtliche Dickenabmessungen.The US patent US 5 583 318 A refers to multilayer absorbers having a plurality of thick layers, each with textured surfaces. Such an arrangement is very expensive to manufacture and has considerable thickness dimensions.

Die Offenlegungsschrift DE 35 39 509 A1 beschreibt eine Abschirmungs-Verbundfolie mit dispergierten leitfähigen Fasern sowie einem leitfähigen oder halbleitendem teilchenförmigen Füller. Füller auf Ferritbasis finden hier keine Anwendung.The publication DE 35 39 509 A1 describes a shielding composite film with dispersed conductive fibers and a conductive or semiconducting particulate filler. Ferrite-based fillers are not used here.

Eine große Gruppe von Verbundmaterialien aus einem Polymer mit pulverförmigen Weichferrit-Füllstoff betrifft die rationelle Herstellung auch kompliziert geformter Kerne für induktive Bauelemente (beispielsweise EP 0 542 200 A1 ; EP 0 764 955 A1 ; EP 0 921 534 A1 ; EP 0 986 074 A1 ). In diesem Zusammenhang stellt EP 0 558 178 A2 die hohen Permeabilitätswerte einer spritzgießbaren Zusammensetzung bestimmter Polymere mit kupferhaltigen Nickel-Zink-Ferritpulver heraus, ohne auf die Anwendung für den elektromagnetischen Schutz Bezug zu nehmen.A large group of composite materials made of a polymer with powdered soft ferrite filler relates to the rational production even of intricately shaped cores for inductive components (for example EP 0 542 200 A1 ; EP 0 764 955 A1 ; EP 0 921 534 A1 ; EP 0 986 074 A1 ). In this context EP 0 558 178 A2 the high permeability values of an injection moldable composition of certain polymers with copper-containing nickel-zinc ferrite powder, without reference to the application for electromagnetic protection.

Es sind auch Verbundmaterialien zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen bekannt, bei welchen in einer vorzugsweise organischen Bindemittel- Phase halb-hartmagnetische Legierungsteilchen ( EP 0 884 739 A1 ) bzw. zwei Gruppen weichmagnetischer Teilchen unterschiedlicher Resonanzfrequenz, welche sowohl aus Legierungen als auch aus Ferriten bestehen können ( EP 0 785 557 A1 ), dispergiert sind. Im letztgenannten Fall soll die Unterdrückungswirkung bis etwa 2 Ghz reichen, was angesichts des hohen Aufwandes der kombinierten Anwendung zweier unterschiedlicher weichmagnetischer Materialien mit unterschiedlicher Resonanzcharakteristik nicht befriedigt.Composite materials for the suppression of electromagnetic interference are also known in which, in a preferably organic binder phase, semi-hard magnetic alloy particles ( EP 0 884 739 A1 ) or two groups of soft magnetic particles of different resonance frequency, which may consist of both alloys and of ferrites ( EP 0 785 557 A1 ) are dispersed. In the latter case, the suppression effect to reach about 2 Ghz, which is not satisfied in view of the high cost of the combined application of two different soft magnetic materials with different resonance characteristics.

Schließlich ist ein Ferrit-Compound-Material mit hoher elektromagnetischer Absorption bekannt ( DE 100 00 523 A1 ), das aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat besteht, dem 85 bis 90 Masse% Ferrite beigemengt sind. Als weitere Bedingung für die Wirksamkeit erfolgt eine Beschränkung auf einen Flächenwiderstand von 370 bis 390 Ohm.Finally, a ferrite compound material with high electromagnetic absorption is known (US Pat. DE 100 00 523 A1 ), which consists of an ethylene-vinyl acetate copolymer, the 85 to 90% by weight of ferrites are added. Another condition for effectiveness is a restriction to a sheet resistance of 370 to 390 ohms.

Die DE 28 51 388 C3 betrifft einen Wellenleiter mit einem Überzug zur Absorption von Hochfrequenzstörungen. Granulate Ni-Zn-Ferrite können aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften zur Absorption verwendet werden. Ihr Einsatz bedingen jedoch hohe Kosten, so dass mit der DE 28 51 388 C3 auf die Verwendung von anderen Materialien orientiert wird.The DE 28 51 388 C3 relates to a waveguide with a coating for absorbing radio frequency interference. Granules Ni-Zn ferrites can be used for absorption because of their magnetic properties. Their use, however, cause high costs, so that with the DE 28 51 388 C3 is based on the use of other materials.

Die DE 199 11 394 A1 betrifft Komposite in Gestalt eines Anstrichs oder einer Folie, die zur breitbandigen Abschirmung elektromagnetischer Wellen eingesetzt werden sollen. Die Komposite bestehen dabei aus wenigstens einer magnetischen und einer leitfähigen Komponente sowie einem Bindemittel. Das Bindemittel soll dabei aus organischen Polymeren, vorzugsweise einem PE-PVAC-Copolymerisat, bestehen. Hinweise auf die Herstellung einer Folie sind der Schrift nicht zu entnehmen.The DE 199 11 394 A1 relates to composites in the form of a paint or foil to be used for the broadband shielding of electromagnetic waves. The composites consist of at least one magnetic and one conductive component and a binder. The binder should consist of organic polymers, preferably a PE-PVAC copolymer. Information on the production of a film can not be found in the document.

Der DE 40 03 908 A1 sind Mischungen aus hochtemperaturbeständigen Polymeren und Füllstoffen entnehmbar, die einen sehr hohen Füllstoffgehalt aufweisen und besonders geeignet zur Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung und als Mikrowellenabsorber in Form von Hohlkörpern, Formkörpern, Profilen, Fasern, Folien oder Überzügen. Auch hier ist kein Hinweis auf die Herstellung einer Folie enthalten.Of the DE 40 03 908 A1 are mixtures of high temperature resistant polymers and fillers removable, which have a very high filler content and particularly suitable for shielding electromagnetic radiation and as a microwave absorber in the form of hollow bodies, moldings, profiles, fibers, films or coatings. Again, no indication of the production of a film is included.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Erzeugnis zum hochwirksamen passiven elektromagnetischem Schutz elektrotechnischer oder elektronischer Systeme zu schaffen, um deren Zuverlässigkeit und Umweltverträglichkeit zu verbessern, wobei das Verfahren zur Herstellung entsprechender Gehäuseteile oder -auskleidungen einfach durchführbar, auch an komplizierte Gehäuseformen anpassbar und sicher bezüglich der Einhaltung der Abschirmungskennwerte sein sollen.The invention has for its object to provide a product for highly effective passive electromagnetic protection of electrical or electronic systems to improve their reliability and environmental compatibility, the method for producing corresponding housing parts or linings easily feasible, even with complicated housing shapes adaptable and safe compliance with the shielding characteristics.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen beschrieben Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention described in the claims.

Die auf diese Weise hergestellten Folien verfügen über ausgezeichnete Schirmdämpfungseigenschaften und dienen als Folie zum Auskleiden von Gehäusen dem wirksamen passiven elektromagnetischen Schutz bzw. der Absorption elektromagnetischer Strahlung.The films produced in this way have excellent screen damping properties and serve as a film for lining housings the effective passive electromagnetic protection or the absorption of electromagnetic radiation.

Die Erfindung mit ihrem Herstellungsverfahren wird nachstehend zunächst allgemein und dann im einzelnen an Hand von Ausführungsbeispiel 2 erläutert. Die beigefügten Abbildungen stellen dar:The invention with its manufacturing method will be explained in the following general and then in detail with reference to Example 2. The attached figures show:

1 eine Abbildung des verwendeten Scherwalzen-Aggregates, 1 an illustration of the shear roller assembly used,

2 eine schematische Darstellung des Foliengießens, 2 a schematic representation of the film casting,

3 Korngrößenverteilung des Ferritpulvers nach der Trockenmahlung, 3 Particle size distribution of the ferrite powder after dry grinding,

4 REM-Aufnahme des Ferritpulvers in etwa 2000facher Vergrößerung, 4 SEM micrograph of ferrite powder at about 2000x magnification

5 Röntgendiffraktogramm des Ferritpulvers, 5 X-ray diffractogram of the ferrite powder,

6 Hysteresekurve des gespritzten Compoundmaterials, 6 Hysteresis curve of the injected compound material,

7 Reflexionsdämpfung des spritzgegossenen Compoundmaterials, 7 Reflection damping of the injection-molded compound material,

8 Schirmdämpfung des spritzgegossenen Compoundmaterials, 8th Shield attenuation of the injection-molded compound,

9 Streifenleiter-Meßanordnung zur Bestimmung der Reflexionsdämpfung, 9 Stripline measuring arrangement for determining the reflection attenuation,

10 Meßzelle für die Schirmdämpfungsmessung, 10 Measuring cell for shielding attenuation measurement,

11 Sonden-Antennengeometrie, 11 Probe antenna geometry,

12 Reflexionsdämpfung der gegossenen Folie, 12 Reflection damping of the cast film,

13 Reflexionsdämpfung der gewalzten Folie. 13 Reflection damping of the rolled foil.

Ferritpulverherstellung (Stand der Technik)Ferrite powder production (prior art)

Zur Herstellung der Weichferrite der Typen:
A1-xBxFe2O4 oder A1-x-y/2Bx-y/2Fe2+yO4 oder CzA1-x-y/2-zBx-y/2-z/2Fe2+yO4
mit
A...Ni, Mn;
B...Zn;
C...Co, Ti, Cu
0. ≤ x ≤ 1
0 ≤ y ≤ 0,3
0 ≤ z ≤ 0,3
werden die Oxide der oben genannten Elemente verwendet. Diese werden zunächst nassgemischt und anschließend getrocknet. Die Kalzinierung der gemischten Oxide erfolgt bei 1050°C. Nach der Kalzinierung erfolgt eine Feinmahlung in der Planentenkugelmühle. Das so feingemahlene, kalzinierte Pulver wird anschließend gesintert und trocken feingemahlen. Die Korngrößenverteilung der Ferritpulver liegt im Bereich 1–300 μm, wobei die mittlere Korngröße (d50) Werte im Bereich von 2 μm bis 100 μm annimmt.
For the production of soft ferrites of the types:
A 1-x B x Fe 2 O 4 or A1 -xy / 2 B xy / 2 Fe 2 + y O 4 or C z A 1 -xy / 2-z B xy / 2-z / 2 Fe 2 + y O 4
With
A ... Ni, Mn;
B ... Zn;
C ... Co, Ti, Cu
0. ≤ x ≤ 1
0≤y≤0.3
0 ≤ z ≤ 0.3
the oxides of the above elements are used. These are first wet-mixed and then dried. The calcination of the mixed oxides takes place at 1050 ° C. After calcination, a fine grinding takes place in the planetary ball mill. The finely ground, calcined powder is then sintered and finely ground. The particle size distribution of the ferrite powders is in the range 1-300 μm, the mean particle size (d50) assuming values in the range from 2 μm to 100 μm.

Compoundherstellung und -verarbeitung (Stand der Technik)Compound production and processing (prior art)

Die so hergestellten Weichferrite werden mittels Scherwalze (1) bzw. Extruder oder Kneter zu einem Compoundgranulat, mit 50 Masse% bis 90 Masse% Ferritpulver, auf der Basis eines Thermoplastes verarbeitet. Als thermoplastische Kunststoffe werden Polyethylene, Polypropylene, Ethyl-Vinylacetat-Copolymere und Polyamide verwendet. Die erhaltenen Ferrit-Polymer-Compoundgranulate werden anschließend durch Walzen, Extrusion oder Spritzguß zu Folien oder Gehäusebauteilen weiterverarbeitet.The soft ferrites produced in this way are sheared ( 1 ) or extruder or kneader to a compound granules, with 50% by mass to 90% by mass of ferrite powder, processed on the basis of a thermoplastic. As thermoplastics, polyethylenes, polypropylenes, ethyl-vinyl acetate copolymers and polyamides are used. The resulting ferrite polymer compound granules are then further processed by rolling, extrusion or injection molding into films or housing components.

Foliengießtechnische VerarbeitungFilm casting technical processing

Die hergestellten Weichferrit-Pulver werden zu einem Gießschlicker verarbeitet. Dieser setzt sich aus 10 Masse% bis 30 Masse% eines organischen Lösungsmittelgemisches, 1 Masse% bis 5 Masse% Weichmacher, 1 Masse% bis 10 Masse% Binder und prozentualer Rest Ferritpulver zusammen. Die Homogenisierung des Schlickers erfolgt durch mehrstündiges Homogenisieren in einer Keramiktrommel. Der homogene Schlicker wird in einen Gießkasten gegeben und über einen feststehenden Rakel (docter blade) auf eine sich bewegende Gießunterlage gegossen (2). In einer nachgeschalteten Trocknungsstrecke werden die Lösungsmittel entfernt. Die gegossene Folie wird im nächsten Schritt konfektioniert und dient der Gehäuseauskleidung.The produced soft ferrite powders are processed into a casting slip. This is composed of 10% by mass to 30% by mass of an organic solvent mixture, 1% by mass to 5% by mass of plasticizer, 1% by mass to 10% by mass of binder and a percentage of residual ferrite powder. The homogenization of the slurry is carried out by homogenizing for several hours in a ceramic drum. The homogeneous slurry is placed in a pouring box and poured over a stationary docter blade onto a moving casting pad ( 2 ). In a downstream drying section, the solvents are removed. The cast film is assembled in the next step and serves the housing lining.

Ausführungsbeispiel 1 (Stand der Technik)Embodiment 1 (Prior Art)

Spritzgegossenes Gehäusebauteil aus Ferrit-Polymer-CompoundInjection-molded housing component made of ferrite polymer compound

FerritpulverherstellungFerritpulverherstellung

  • Ansatzgröße 250 gBatch size 250 g

Zusammensetzung:Composition:

  • ZnO: 25 mol%ZnO: 25 mol%
  • NiO: 25 mol%NiO: 25 mol%
  • Fe2O3: 50 mol%Fe 2 O 3 : 50 mol%

Einwaage:Test sample:

  • ZnO: 42,879 gZnO: 42.879 g
  • NiO: 39,278 gNiO: 39.278 g
  • Fe2O3: 168,238 g00Fe 2 O 3 : 168.238 g00

Naßmischen:wet mixing:

  • Dauer: 2 hDuration: 2 h
  • Pulver: 250 gPowder: 250 g
  • Kugeln: 1 kgBalls: 1 kg
  • Wasser: 250 mlWater: 250 ml
  • Behälter: PlastiktrommelContainer: plastic drum
  • Drehzahl: 44 U/minSpeed: 44 rpm

Kalzinierung:calcination:

  • Dauer: 4 hDuration: 4 hours
  • Temperatur: 1050°CTemperature: 1050 ° C
  • Aufheizung: 10 K/minHeating up: 10 K / min
  • Abkühlung: 10 K/minCooling: 10 K / min

Feinmahlung (naß):Fine grinding (wet):

  • Mühle: PlanetenkugelmühleMill: planetary ball mill
  • Mahldauer: 30'Grinding time: 30 '
  • Drehzahl: 100Speed: 100

Füllung der Mahlbecher:Filling the grinding bowls:

  • Anzahl: 2Number: 2
  • Pulver: je 125 mlPowder: 125 ml each
  • Stahlkugeln: 500 gSteel balls: 500 g
  • Wasser: 80 mlWater: 80 ml

Sinterung Pulver: Sintering powder:

  • Dauer: 4 hDuration: 4 hours
  • Temperatur: 1300°CTemperature: 1300 ° C
  • Aufheizung: 10 K/minHeating up: 10 K / min
  • Abkühlung: 10 K/minCooling: 10 K / min

Trocknung:drying:

  • Dauer: 30'Duration: 30 '

Mahlung:grinding:

  • Kugeln: Stahlkugeln, 750gBalls: steel balls, 750g
  • Behälter: PlastiktrommelContainer: plastic drum
  • Drehzahl: 44 U/minSpeed: 44 rpm

In 3 ist die Korngrößenverteilung des Ferritpulvers nach der Trockenmahlung dargestellt. 4 zeigt eine REM-Aufnahme des Ferritpulvers mit der Zusammensetzung Ni0.5Zn0.5Fe2O4 und 5 das Röntgendiffraktogramm dieses Ferritpulvers.In 3 the grain size distribution of the ferrite powder after dry grinding is shown. 4 shows a SEM micrograph of the ferrite powder with the composition Ni0.5Zn0.5Fe2O4 and 5 the X-ray diffractogram of this ferrite powder.

Herstellung des Ferrit-Polymer-Compounds und SpritzgußProduction of the ferrite polymer compound and injection molding

250 g des Ferritpulvers werden mit 34 g Ethylenvinylacetat-Copolymerisat gemischt und bei 80°C im Trockenschrank 2 h getrocknet. Anschließend erfolgt die Compoundierung über die Scherwalze. Das der Walze entnommene Compoundfell wird in der Schneidmühle zerkleinert und nochmals über der Scherwalze homogenisiert. Nach der erneuten Zerkleinerung erfolgt die spritztechnische Verarbeitung.250 g of the ferrite powder are mixed with 34 g of ethylene vinyl acetate copolymer and dried at 80 ° C in a drying oven for 2 h. Subsequently, the compounding via the shear roller. The compound skin removed from the roller is comminuted in the granulator and homogenized again over the shear roller. After re-crushing the injection molding processing takes place.

6 zeigt die Hysteresekurve des gespritzten Compoundmaterials. 7 zeigt die Reflexionsdämpfung des spritzgegossenen Ferrit-Compoundmaterials; sie beträgt im Mittel 10 dB bis 15 dB. Die Messung erfolgt in einer Stripline in Kombination mit einem Netzwerkanalysator. 8 zeigt die Schirmdämpfung eines spritzgegossenen Ferrit-Compoundgehäuses, im Fernfeld nach ASTM-Norm gemessen. Hierbei besteht die Meßanordnung aus zwei runden Kammern. Jede Kammer hat zwei auf dem Radius gegenüberliegende BNC-Buchen, deren Innenleiter mit dem Draht verbunden ist, welcher als Sende- und Empfangsantenne fungiert. Zur Messung der Schirmdämpfung wurde zunächst die Nullprobe zwischen die Kammern gelegt, fest verschraubt und der Netzwerkanalysator auf die sich ergebende Transmissionscharakteristik normalisiert. Dann wurde die Nullprobe durch die Messprobe ersetzt, so dass der Netzwerkanalysator nun die Schirmdämpfung als Messergebnis anzeigt. Die gemessenen Schirmdämpfungen liegen im Bereich bis zu 12 dB. 9 zeigt die Stripline Messanordnung, zur Bestimmung der Reflexionsdämpfung, 10 zeigt die Anordnung der Messzelle für die Schirmdämpfungsmessung. Zusätzliche Messungen an spritzgegossenen Gehäusebauteilen in einer Sonde-Antennengeometrie (11) in einem Absorberraum ergab eine mittlere Schirmdämpfung von 15 dB im Frequenzbereich von 60 MHz bis 1 GHz. 6 shows the hysteresis curve of the injected compound material. 7 shows the reflection loss of the injection-molded ferrite compound material; it is on average 10 dB to 15 dB. The measurement takes place in a stripline in combination with a network analyzer. 8th shows the shield attenuation of an injection-molded ferrite compound housing, measured in the far field according to ASTM standard. Here, the measuring arrangement consists of two round chambers. Each chamber has two radius-opposed BNC beech, the inner conductor of which is connected to the wire which acts as a transmitting and receiving antenna. To measure the screen attenuation, the blank sample was first placed between the chambers, tightly screwed and the network analyzer normalized to the resulting transmission characteristic. Then the blank sample was replaced by the measurement sample, so that the network analyzer now displays the screen attenuation as a measurement result. The measured shielding attenuations are in the range of up to 12 dB. 9 shows the stripline measuring arrangement, for determining the reflection attenuation, 10 shows the arrangement of the measuring cell for the screen attenuation measurement. Additional measurements on injection-molded housing components in a probe antenna geometry ( 11 ) in an absorber space gave a mean attenuation of 15 dB in the frequency range from 60 MHz to 1 GHz.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Ferrit-Polymer-Compoundfolie zur Gehäuseauskleidung, hergestellt durch FoliengießenFerrite polymer compound film for housing lining, produced by film casting

Die Ferritpulverherstellung erfolgt analog Ausführungsbeispiel 1 mit einer Ansatzgröße von 5000 g.The Ferrritpulverherstellung takes place analogously to Example 1 with a batch size of 5000 g.

Das Ferrit-Pulver werden zu einem Gießschlicker verarbeitet. Dieser setzt sich zusammen aus:
3,6 Masse% Weichmacher, Santicizer® 160 Butylbenzylphthalat
5,4 Masse% Binder, PV-Butyral-PV-Alkohol-PV-Acetat
91 Masse% Ferritpulver
The ferrite powder is processed into a casting slurry. This consists of:
3.6 mass% of plasticizer, Santicizer ® 160 butyl benzyl phthalate
5.4% by weight binder, PV butyral PV alcohol PV acetate
91% by weight ferrite powder

Weiterhin wird ein organisches Lösungsmittelgemisch zugesetzt, um die geeignete Viskosität des Schlickers zu erzielen.Furthermore, an organic solvent mixture is added to achieve the appropriate viscosity of the slurry.

Die Homogenisierung des Schlickers erfolgt durch 24-ständige Verarbeitung in einer Keramiktrommel mit Stahlkugeln. Der homogene Schlicker wird in einer Foliengießanlage (docter blade) zu einer Folie der Länge 7000 × 300 mm2 gegossen. Nach Trocknung der Folie beträgt die mittlere Folienhöhe 1050 μm.The homogenization of the slip takes place by 24-hour processing in a ceramic drum with steel balls. The homogeneous slip is poured in a docter blade into a film of length 7000 × 300 mm 2. After drying the film, the average film height is 1050 microns.

12 zeigt die Reflexionsdämpfung der Folie, gemessen in einer Striplineanordnung. Im gemessenen Frequenzbereich wird eine mittlere Dämpfung von 2 dB erreicht. 12 shows the reflection loss of the film, measured in a stripline arrangement. In the measured frequency range an average attenuation of 2 dB is achieved.

Ausführungsbeispiel 3 (Stand der Technik)Embodiment 3 (Prior Art)

Ferrit-Polymer-Compoundfolie zur Gehäuseauskleidung, hergestellt durch FolienwalzenFerrite polymer compound film for housing lining, produced by film rolling

Die Ferritpulverherstellung erfolgt analog Ausführungsbeispiel 1 mit einer Ansatzgröße von 5000 g.The Ferrritpulverherstellung takes place analogously to Example 1 with a batch size of 5000 g.

5000 g des Ferritpulvers werden mit 1250 g Polyethylen gemischt und bei 80°C im Trockenschrank 2 h getrocknet. Anschließend erfolgt die Compoundierung über die Scherwalze. Das der Walze entnommene Compoundfell wird in der Schneidmühle zerkleinert. Das Ferrit-Polymer-Compoundgranulat wird in einem beheizbaren Walzwerk zu einer Folie gewalzt. Die Foliendicke beträgt 1 mm. 13 zeigt die Reflexionsdämpfung der Folie, gemessen in einer Striplineanordnung. Im gemessenen Frequenzbereich wird eine mittlere Dämpfung von 1 dB erreicht.5000 g of the ferrite powder are mixed with 1250 g of polyethylene and dried at 80 ° C in a drying oven for 2 h. Subsequently, the compounding via the shear roller. The compound skin removed from the roller is comminuted in the cutting mill. The ferrite polymer compound granules are rolled into a foil in a heatable rolling mill. The film thickness is 1 mm. 13 shows the reflection loss of the film, measured in a stripline arrangement. In the measured frequency range an average attenuation of 1 dB is achieved.

Claims (2)

Verfahren zur Herstellung einer Folie nach dem „doctor blade” – Gießverfahren unter Verwendung eines Gießschlickers enthaltend 3,6 Masse% Butylbenzylphthalat als Weichmacher, 5,4 Masse% PV-Butyral-PV-Alkohol-PV-Acetat als Binder und 91 Masse% eines Ferritpulver, der Zusammensetzung ZnO: 25 mol% NiO: 25 mol% Fe2O3: 50 mol% sowie ein organisches Lösungsmittelgemisch, um die geeignete Viskosität des Schlickers zu erzielen.A process for producing a doctor blade cast film using a foundry slurry containing 3.6% by weight of butyl benzyl phthalate as a plasticizer, 5.4% by weight of PV-butyral PV-alcohol PV acetate as a binder, and 91% by weight of a Ferrite powder, the composition ZnO: 25 mol% NiO: 25 mol% Fe 2 O 3 : 50 mol% and an organic solvent mixture in order to achieve the appropriate viscosity of the slurry. Verwendung der nach Anspruch 1 hergestellten Folie zum Auskleiden von Gehäusen zum Zweck eines passiven elektromagnetischen Schutzes und/oder einer Absorption elektromagnetischer Strahlung.Use of the film produced according to claim 1 for lining casings for the purpose of passive electromagnetic protection and / or absorption of electromagnetic radiation.
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