專(zhuān)利名稱(chēng)：具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法，特別是指一種在例如PC聚碳酸酯(Polycarbonate)、ABS丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(Acronitrile-Butadine-Styrene)及/或 相類(lèi)似之塑料原料中，添加入鐵氧磁體(Ferrite)等軟磁材料，及由 草酸鈦及一草酸鋇等二種水溶液混合產(chǎn)生一草酸基-鈦酸鋇，再將該 草酸基-鈦酸鋇加熱處理后產(chǎn)生之鈦酸鋇粉末等材料，以適當(dāng)?shù)谋壤?添加成一混合物之后，再將該混合物置入射出成型機(jī)給予射出成型， 即成為具有阻隔電磁波及吸收中低頻電磁波物質(zhì)作用之各種電氣設(shè) 備的外殼或構(gòu)件等塑料制品，得以有效吸收及阻隔該電氣設(shè)備及電子 通訊器材在使用狀態(tài)下所發(fā)出的電磁波，進(jìn)而保護(hù)近距離操作的使用 者或設(shè)備，可不受電磁干擾的危害。(二) 背景技術(shù)現(xiàn)有的電氣化制品中，無(wú)論在何種的操作狀態(tài)下，均會(huì)由于電壓 及電流作用，導(dǎo)致該電氣化制品之內(nèi)部及外圍環(huán)境中均會(huì)形成一電場(chǎng) 及一磁場(chǎng)，此種由電場(chǎng)及磁場(chǎng)所形聚輻射出的能量，便是所謂的"電 磁波"。由于在此類(lèi)電磁波中，并未夾帶任何高量的輻射能(例如吹風(fēng)機(jī) 之電磁輻射檢測(cè)為70毫米高斯(mG)、微波瀘為200毫米高斯(mG)、 電胡刀為100毫米高斯(mG)及電話為200毫米高斯(mG)等)，而是一 種「非游離輻射」的能量，僅能對(duì)導(dǎo)體中之電子造成移動(dòng)的現(xiàn)象，實(shí) 際上對(duì)于周遭環(huán)境中的物質(zhì)并不會(huì)發(fā)生物理性游離的情況，更不會(huì)殘 存于人體中造成立即性的傷害，所以人們對(duì)于該電磁干擾的存在，不 至于會(huì)像輻射屋或核廢料所產(chǎn)生的游離輻射，令人心生恐懼，也正因 為該電磁波具有上述的危險(xiǎn)性，導(dǎo)致人們往往忽略它的存在。此外，人類(lèi)的腦部及神經(jīng)系統(tǒng)，是依靠電化學(xué)原理來(lái)產(chǎn)生及傳遞 信息，使身體內(nèi)部具有自律調(diào)節(jié)及意識(shí)傳送功能，當(dāng)人們的腦部或神 經(jīng)系統(tǒng)受到該電磁波近距離的干擾影響以后，該電磁波極易會(huì)被誤認(rèn)
為是人體中自身所產(chǎn)生的內(nèi)部信號(hào)，促使人體的生理及心理做出不當(dāng) 的反應(yīng)，而此種因電磁波干擾所造成人體異常的反應(yīng)，極易使人們的生理及心理健康提早亮起了紅燈。因此，近年來(lái)人們廣范地研究電磁波對(duì)人體健康的影響，且其研 究報(bào)告及相關(guān)文獻(xiàn)亦陸續(xù)出爐，并且一致認(rèn)為長(zhǎng)時(shí)間及短距離持續(xù)地 曝露在電磁波干擾下，將會(huì)產(chǎn)生各種有害人體身心健康發(fā)展之現(xiàn)象， 例如長(zhǎng)時(shí)間的使用行動(dòng)電話，并且一天平均超過(guò)30分鐘的話，極 易導(dǎo)致人腦中心部的松果體產(chǎn)生聚集現(xiàn)象，而使腦部中鈣質(zhì)溢出，并 同時(shí)抑制體內(nèi)荷爾蒙的成長(zhǎng)，造成人體免疫系統(tǒng)機(jī)能喪失，使提高發(fā) 生癌癥及腦部腫瘤的發(fā)生率。而且，近來(lái)更有許多歐美國(guó)家已經(jīng)嚴(yán)格 禁止在加油站中使用行動(dòng)電話，主要為防止行動(dòng)電話所發(fā)出的電磁波 干擾，會(huì)產(chǎn)生不可收拾的危險(xiǎn)及災(zāi)害。此外，實(shí)際上電磁波的危害并非僅針對(duì)人類(lèi)而已，亦會(huì)使導(dǎo)體中 的電子發(fā)生移動(dòng)現(xiàn)象，而此種造成電子自行移動(dòng)的情形，更會(huì)使一些 電子器材，例如飛機(jī)及船舶之導(dǎo)航設(shè)備、汽車(chē)控制系統(tǒng)、人體用心 律調(diào)整器、醫(yī)療儀器等，均產(chǎn)生一些紊亂失靈而誤判的情況，使人們 遭受到更大的危害。所以，隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們的生活空間受到各種電氣設(shè)備所發(fā) 出電磁輻射的污染與日俱增，故為了排除電磁波干擾的影響，創(chuàng)造出電磁兼容EMC(Electronic and Magnetic Compatibility)的環(huán)境，使 人們的健康不受危害，令各種電氣制品皆可依當(dāng)初所設(shè)計(jì)的功能，正 常運(yùn)轉(zhuǎn)而不受阻礙干擾。于是，許多先進(jìn)國(guó)家已分別嚴(yán)格建立電磁兼 容EMC的相關(guān)管制規(guī)范，讓電氣制品發(fā)出的電磁干擾EMI (Electronic and Magnetic Interference)降至最低，并且同時(shí)提高各種電氣化制 品的電磁耐受性EMS (Electronic and Magnetic Susceptibility), 使其在操作使用過(guò)程中，不受周遭其它電氣制品電磁場(chǎng)環(huán)境的影響。故近年來(lái)，許多廠商為了使自已的制品能符合電磁兼容EMC的檢 測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，紛紛在其產(chǎn)品的電路或結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)有例如金屬板的遮隔， 及利用銅絲等金屬網(wǎng)的反射等方式，以達(dá)成阻隔電磁波干擾之目的。目前的方法，均是采用消極抑制性的阻隔遮蔽，實(shí)際上對(duì)于電磁 波所產(chǎn)生的輻射能量，卻并未因電磁波的輻射能量受到任何阻隔而有 所降低，而僅是將該電氣設(shè)備所發(fā)出的電磁波阻絕于其結(jié)構(gòu)體內(nèi)部 中，以降低該電磁波外溢至周?chē)h(huán)境中的程度而已。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法 的目的，系分別有1. 運(yùn)用鐵氧磁體(Ferrite)具有吸收電磁波后，能自生一磁場(chǎng)的 軟磁特性，而將一適當(dāng)比例的鐵氧磁體(Ferrite)添加至塑料原料中， 再經(jīng)由適當(dāng)?shù)幕旌现瞥梢换旌衔锖?，?jīng)由塑料成型加工，制作成各種 電氣及電子通訊器材之構(gòu)件等，使該電氣及電子器材在使用操作的過(guò) 程中所發(fā)出的電磁波，得以被該構(gòu)件中的鐵氧磁體(Ferrite)成份所 吸收，進(jìn)而達(dá)到有效降低該電氣制品中的電磁干擾(EMI)。2. 在本制法中，該鐵氧磁體(Ferrite)系均勻地混合于塑料材料 內(nèi)，再經(jīng)塑性加工等程序后，即可達(dá)到藉由該鐵氧磁體(Ferrite)不 斷地吸收來(lái)自電氣制品內(nèi)部及外部環(huán)境中的電磁波，而自生一微量的 磁場(chǎng)，除可有效地吸收該電氣制品本身所發(fā)出的電磁波外，亦可革除 來(lái)自外界環(huán)境中的電磁干擾，進(jìn)而提升制品的電磁耐受性(EMS)，使 業(yè)者無(wú)需再為阻隔電磁波而另行設(shè)計(jì)一遮蔽結(jié)構(gòu)，可將阻隔電磁波的 方法更為簡(jiǎn)易達(dá)成且更具經(jīng)濟(jì)成本效率。3. 由于鐵氧磁體(FerHte)系屬于一種軟磁材料，在不受電磁波 干擾的情況下，并不具有任何吸收及隔離電磁波的功能，不會(huì)對(duì)其周 遭環(huán)境的人造成任何危害，而一旦接觸到電磁波時(shí)，該鐵氧磁體 (Ferrite)中未配位電子之原子(或離子)，即會(huì)不斷地吸收該電磁波 的能量，并且將該能量轉(zhuǎn)換成對(duì)人體無(wú)害的微量磁場(chǎng)，可確保周遭的 設(shè)備及人員能安全地處在一零電磁波污染的環(huán)境中工作。4. 利用該鐵氧磁體(Ferrite)添加入塑料原料中，不僅不會(huì)影響 該塑料材料原有的各項(xiàng)物性，并且可以作為在塑料成型加工過(guò)程中所 必需添加的填充材料(如碳酸鈣等)，進(jìn)而有效地節(jié)省在塑料成型加工 中所使用的填充材料，促使能更降低制造成本，增益經(jīng)濟(jì)效益。5. 本發(fā)明之制品系可依據(jù)射出成型機(jī)所配置的模具，射出各種電 氣設(shè)備之構(gòu)件及外殼，而使該電氣設(shè)備在使用狀態(tài)時(shí)可有效吸收阻隔 電磁波，尤其是使用頻率在100MHZ以下的電氣設(shè)備，可以發(fā)揮到95 %以上的電磁波阻隔率，即便是使用頻率于500MHZ以下的電氣設(shè)備， 仍然可以發(fā)揮到63%以上的電磁波阻隔率，令近距離使用該電氣設(shè)備 的操作使用者，不受到電磁波的干擾傷害。
6. 本發(fā)明利用該鐵氧磁體(Ferrite)中所含有的金屬氧化物，使 經(jīng)塑料成型加工后之制品，具有比較習(xí)用的塑料制品更高的抗張強(qiáng) 度、沖擊強(qiáng)度、表面硬度、密度及耐熱度等機(jī)械性質(zhì)。7. 本發(fā)明以適量的鈦酸鋇粉末與塑料有機(jī)化合物兩者相混合，并 且實(shí)施加熱至該塑料有機(jī)化合物之熔點(diǎn)時(shí)，再將該混合含有鈦酸鋇粉 末之非固態(tài)狀塑料有機(jī)化合物，經(jīng)捏合后予以抽絲呈條狀連續(xù)輸出， 再定距剪切成顆粒狀，而具有吸收中低頻電磁波物質(zhì)之鈦酸鋇添加 物，進(jìn)而可以直接加入至另一塑料有機(jī)化合物原料中，并經(jīng)塑料成型 加工后，即可獲得含有鈦酸鋇均勻分布之具有吸收中低頻電磁波之塑 料制品，使該鈦酸鋇能平均地吸收來(lái)自電氣制品內(nèi)部所發(fā)出的中低頻 電磁波，同時(shí)亦能阻絕來(lái)自外界環(huán)境中的電磁波干擾，進(jìn)而有效地提 升制品的電磁耐受性(EMS)。8. 本發(fā)明所使用的鈦酸鋇材料具有極佳的極性(Spontaneous electric polarization),僅需以少量的鈦酸鋇添加物加入塑料有機(jī) 化合物，即能達(dá)到吸收99%以上中、低頻電磁波的功效，更具有減輕 塑料制品的整體總重量，以及降低塑料制品的制造成本，使更具有商 業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。9. 根據(jù)歐盟對(duì)環(huán)保的要求，所有銷(xiāo)往歐洲市場(chǎng)的塑料制品必須能 完全被回收，且該塑料制品不得含有金屬成份，本發(fā)明所采用鈦酸鋇 材料本身系為惰性物質(zhì)，而非為金屬態(tài)物質(zhì)，將鈦酸鋇添加物加入塑 料有機(jī)化合物所制成的塑料成品，便不含有害人體健康或環(huán)境的金屬 物質(zhì)，而能完全符合歐洲共同體于1995年所制訂，在塑料制品內(nèi)不 可含有金屬物質(zhì)的規(guī)定。10. 現(xiàn)有塑料射出成型加工過(guò)程中，均需添加適量的碳酸鈣作為 填充材料，將鈦酸鋇添加物加入塑料有機(jī)化合物所制成的塑料成品， 便能直接替代為該塑料成型加工過(guò)程中所必需添加的填充材料，進(jìn)而 有效地減少或免用該填充材料，使制造成本可更為降低，相對(duì)有效地 更加提升了商場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。本發(fā)明一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法， 其步驟包括(a).將一草酸鈦及一草酸鋇等二種水溶液混合，使反應(yīng)產(chǎn)生一草 酸基-鈦酸鋇，再將該草酸基-鈦酸鋇加熱處理，該加熱溫度系在 800G左右，以反應(yīng)制成一粒徑在0.5-30 IX m的鈦酸鋇粉末；
(b) .將鐵氧磁體(Ferrite)研磨成直徑小于74 n m的粉狀細(xì)微顆粒 鐵氧磁體；(c) .將上述鈦酸鋇粉末及粉狀細(xì)微顆粒之鐵氧磁體，以適當(dāng)?shù)谋?例添加入塑料原料中，經(jīng)適當(dāng)?shù)幕旌蠑嚢瑁⑶壹訜嶂猎撍芰显现?熔點(diǎn)；(d) .使該粉狀細(xì)微顆粒鐵氧磁體(Ferrite)與該塑料原料形成一混 合重量比在2% 24%之間的有機(jī)混合物，再將上述的混合物置入射出 成型機(jī)給予射出成型，即可成為具有阻隔電磁波及吸收中低頻電磁波 的各種電氣設(shè)備之外殼或構(gòu)件等塑料制品。其中，該步驟(c)中粉狀細(xì)微顆粒鐵氧磁體(Ferrite)和塑料原料兩 者之混合重量比例系為2%至24%之間的混合物。其中，該步驟(c)中的塑料原料是一種塑料有機(jī)化合物，尤其可以是聚 四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)、聚 乙烯(Polyethylene)、 聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)、 聚丙烯 (Polypropylene ; 簡(jiǎn)稱(chēng) PP)、 丙烯睛-丁 二烯-苯乙烯 (Acronitrile-Butadine-styrene ; 簡(jiǎn)稱(chēng) ABS )、 聚碳酸酯 (Polycarbonate;簡(jiǎn)稱(chēng)PC)及聚碳酸酯/丙烯睛-丁 二烯-苯乙烯共聚物 (Polycarbonate/Acroni七rile—Bu七adine—styrene;簡(jiǎn)稱(chēng)PG/ABS)等多 種材料者。其中，在該步驟(a〉中該鈦酸鍶鋇粉末之化學(xué)式為Ba(卜x)Ti03， 且0<X<1。其中，在該步驟(c)中該鈦酸鋇粉末與塑料原料兩者混合的重量比 為1: 1。其中，該鐵氧磁體系包括尖晶石-鐵氧磁體(spinel Ferrite)及石榴 石一鐵氧磁體(Garnet Ferrite)兩種軟磁成份，而該尖晶石—鐵氧磁體 (Spinel Ferrite)之化學(xué)式系為(1MeO、 1Fe2<D3)，且該MeO為鎳(Mi)、鈷 (Go)、錳(Mn)及鋅(Zn)等過(guò)渡金屬(tmnsi七ion metal)的氧化物或其混合 物，而該石榴石-鐵氧磁體(Game七Ferrite)之化學(xué)式系為(3Me2Os、 5Fe203)， 且該Me203為(Y〉、 (Gd)或稀土金屬(rear earth metal)之氧 化物。本發(fā)明一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法， 其優(yōu)點(diǎn)在于所制得鐵氧磁體及鈦酸鋇等添加物在塑料射出成型的過(guò) 程中，確實(shí)能達(dá)成均勻分布于塑料制品中，而具有吸收及阻隔該塑料 制品內(nèi)部電磁波的效果，其在業(yè)界中系屬創(chuàng)新突破之研發(fā)成果，極具
有產(chǎn)業(yè)利用性與商業(yè)的實(shí)用性。(四)


圖1:系本發(fā)明之流程方塊圖。圖2:系本發(fā)明中鈦酸鋇受到電場(chǎng)作用之示意圖之一。 圖3:系本發(fā)明中鈦酸鋇受到電場(chǎng)作用之示意圖之二。 圖4:系本發(fā)明中未受到電磁干擾時(shí)鐵氧磁體隨機(jī)排列示意圖。 圖5:系本發(fā)明中受到電磁干擾時(shí)鐵氧磁體的排列示意圖。圖中主要標(biāo)號(hào)如下10-草酸基-鈦酸鋇 12-草酸鋇 30-鐵氧磁體 40-塑料原料 51-鈦原子具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料 制品之方法之目的，其制法步驟包括(a) .將一草酸鈦ll及一草酸鋇12等二種水溶液混合，使反應(yīng)產(chǎn) 生一草酸基-鈦酸鋇10，再將該草酸基-鈦酸鋇10加熱處理，該加熱 溫度系在80(TC左右，以反應(yīng)制成一粒徑在0. 5 30p m的鈦酸鋇粉末 20，其化學(xué)式為Ba(i-x)Ti03，其中0<X<1;(b) .將鐵氧磁體(Ferrite)30研磨成直徑小于74ix歷的粉狀細(xì)微 顆粒鐵氧磁體31;(c) .將上述鈦酸鋇粉末20及粉狀細(xì)微顆粒之鐵氧磁體31，以適 當(dāng)?shù)谋壤砑尤胨芰显?0中，經(jīng)適當(dāng)?shù)幕旌蠑嚢瑁⑶壹訜嶂猎?塑料有機(jī)化合物之熔點(diǎn)；(d) .使該粉狀細(xì)微顆粒鐵氧磁體(Ferrite)31與該塑料原料40 形成一混合重量比在2%~24%之間的有機(jī)混合物，再將上述的混合物置 入射出成型機(jī)給予射出成型，即可完成具有阻隔電磁波及吸收中低頻ll-草酸鈦 20-鈦酸鋇粉末 31-粉狀細(xì)微顆粒鐵氧磁體 50-晶格
電磁波物質(zhì)作用之各種電氣設(shè)備的外殼或構(gòu)件等塑料制品。上述研磨成粉狀細(xì)微顆粒的鐵氧磁體(Ferrite)20和塑料原料40 之混合重量比例系為2% 24%之間的混合物。上述塑料原料40是一種塑料有機(jī)化合物，尤其可以是聚四氟乙 烯(Polytetrafluoroethylene)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)、聚 乙烯(Polyethylene)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)、聚丙烯 (Polypropylene ;簡(jiǎn)稱(chēng) PP)、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯 (Ac簡(jiǎn)itrile-Butadine-styr匿；簡(jiǎn)稱(chēng) ABS )、 聚碳酸酯 (Polycarbonate;簡(jiǎn)稱(chēng)PC)及聚碳酸酯/丙烯睛-丁 二烯-苯乙烯共聚物 (Polycarbonate/ Acronitrile-Butadine-styrene;簡(jiǎn)稱(chēng)PC/ABS)等 多種材料者。又，該塑料射出成型的制品中所含的鈦酸鋇粉末20，系以吸收的方式阻隔電磁波，而非反射電磁波。所以，本發(fā)明之制法并無(wú)粒徑上 的限制，且該鈦酸鋇粉末20能與塑料原料40兼容而具有極高的化學(xué) 穩(wěn)定性，進(jìn)而可以直接替代為該塑料成型加工過(guò)程中所必需添加的填 充材料，有效地減少或免用該填充材料，因而使得制造成本可更為降 低，更加提升商場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。另，該鈦酸鋇粉末20本身是一種惰性物質(zhì)，而非為金屬態(tài)物質(zhì)， 使該鈦酸鋇添加物加入塑料原料40所制成的塑料成品，不會(huì)含有任 何有害人體健康或環(huán)境的金屬物質(zhì)，完全符合歐洲共同體于1995年所制訂「于塑料制品內(nèi)不可含有金屬物質(zhì)」的規(guī)定。本發(fā)明制造過(guò)程中所得的鈦酸鋇粉末20，系先以適當(dāng)?shù)谋壤c塑 料射出成型前的塑料原料顆粒互相混合，在經(jīng)塑料成型加工所完成的 塑料制品中，其塑料原料40與該鈦酸鋇粉末20的最佳重量比系介于 0.5 15%之間，即可具有對(duì)1000MHZ以下之中低頻電磁波，達(dá)成吸收 率99%以上，再以該鈦酸鋇粉末20的比重為5.8計(jì)算，則該鈦酸鋇 粉末20僅占該塑料制品整體體積的0.0008 0.03而己，意即，本發(fā) 明能以極少量的草酸基-鈦酸鋇10，就可達(dá)到極佳的電磁波吸收率。如圖2及圖3所示，本發(fā)明中該鈦酸鋇粉末20之晶格50中，由 于鈦原子及鋇原子大小上的差異，而造成晶格50中的鈦原子51處于 非對(duì)稱(chēng)(asymmetric)的位置上。故本發(fā)明之鈦酸鋇添加物經(jīng)塑料射出 成型加工后所得的制品， 一旦遇有電磁波的輻射干擾時(shí)，該制品中的 鈦酸鋇粉末20即會(huì)由于受到該電磁波中電場(chǎng)的輻射作用，而使該鈦
酸鋇粉末20之晶格50中的鈦原子51跳動(dòng)一適當(dāng)位移A (如圖2及圖 3所示)，且在電磁波輻射干擾的過(guò)程中，其電場(chǎng)方向會(huì)呈180度不停 地交互切換改變(如圖2及圖3中之假想線及箭頭所示)，同時(shí)該鈦原 子51也會(huì)隨著該電場(chǎng)方向的改變而于該晶格50中來(lái)回不停的跳動(dòng)， 根據(jù)能量不滅定律，該鈦原子51于跳動(dòng)過(guò)程中所需的功及產(chǎn)生的熱 能，均是來(lái)自該電場(chǎng)中的電場(chǎng)能量，所以該鈦原子51每跳動(dòng)一次就 能耗損該電場(chǎng)部份的能量，而若該制品中添加有重量比為5%的鈦酸 鋇粉末20計(jì)算，1平方公分的制品中即擁有數(shù)千萬(wàn)個(gè)鈦酸鋇粉末20 之晶格50,所以當(dāng)該塑料制品以構(gòu)件或殼體的型態(tài)受到電磁波的干擾 時(shí)，數(shù)以億計(jì)的晶格50即可不斷地吸收該電磁波中的電能而轉(zhuǎn)化為 功或熱能，且當(dāng)該電場(chǎng)之電能被吸收而漸消弱的同時(shí)，該電磁波的磁 場(chǎng)亦會(huì)隨電場(chǎng)電能的衰竭而漸漸降低其磁場(chǎng)強(qiáng)度，而使周遭的人們或 設(shè)備能完全不受電磁波的干擾或傷害。續(xù)請(qǐng)參閱圖4所示，本發(fā)明中該具有阻隔電磁波的鐵氧磁體 (Ferrite)30，系以隨機(jī)方式排列于該塑料原料40內(nèi)(如圖4所示)， 俾使該成型后之塑料制品在受到內(nèi)部或外部的電磁波干擾時(shí)，其內(nèi)的 鐵氧磁體(Ferrite)30便會(huì)發(fā)揮本身軟磁的特性，將該電磁波之能量 吸收轉(zhuǎn)換成一微量的磁場(chǎng)，所以當(dāng)該鐵氧磁體(Ferrite)30面對(duì)持續(xù) 不斷而來(lái)的電磁波時(shí)，在該制品上即會(huì)出現(xiàn)一微量的磁場(chǎng)反應(yīng)，但當(dāng) 該電磁波消失后，該制品上的鐵氧磁體(Ferrite)30即會(huì)由于無(wú)電磁 波的干擾作用，而使該制品呈無(wú)磁場(chǎng)反應(yīng)；另，為了使該鐵氧磁體 (Ferrite)30可更為容易地混合于塑料原料40中，可在鐵氧磁體 (Ferrite)30添加入塑料原料40前，先行將該鐵氧磁體(Ferrite)30 與硬脂酸(stearic acid)作用，使該鐵氧磁體(Ferrite) 30可與塑料 原料40的混合度可更加均勻。又如圖5所示，本發(fā)明中所使用的鐵氧磁體(Ferrite)30系以陶 瓷類(lèi)的鐵氧磁體(Ferrite)為主，此類(lèi)的鐵氧磁體(Ferrite)經(jīng)發(fā)明人研究后得知，其具有容易加工成粉末及導(dǎo)磁率較高等特性，且于每一 單位之鐵氧磁體的成份中均含有Cr3 + 、Mn2 + 、Mn3+、Mn4+、Fe2+、Fe3+、 Ni2+、 Cu2+等的原子，而該原子中均分別具有3、 5、 4、 3、 4、 5、 2、 l個(gè)未配位電子，而這些包含在原子中未配位的電子，均會(huì)在自身的 運(yùn)行軌域上自轉(zhuǎn)并產(chǎn)生一凈磁場(chǎng)，以致當(dāng)受到外來(lái)電磁波的干擾時(shí)， 該凈磁場(chǎng)即會(huì)吸收該電磁波之頻率強(qiáng)度而逐漸改變自身的磁場(chǎng)方向， 直至大部份軟磁成份中的多數(shù)凈磁場(chǎng)的方向一致為止(如圖5所示)， 所以當(dāng)該塑料原料中之鐵氧磁體(Ferrite)30含量達(dá)到一適當(dāng)比例時(shí)，其制作成的制品吸收阻隔電磁波的效率則會(huì)越強(qiáng)，以致該鐵氧磁體(Ferrite)30與塑料原料40的重量混合比為2 24%時(shí)，會(huì)使該每平 方公分塑料上含有0.01克以上的鐵氧磁體(Ferrite)30，促使該塑料 能有效地吸收阻隔各種電氣制品所發(fā)出99.9%以上的電磁波。再者，該鐵氧磁體(Ferrite)系包括「尖晶石-鐵氧磁體(Spinel Ferrite)」及「石榴石-鐵氧磁體(Garnet Ferrite)」兩種軟磁成份， 其中該尖晶石-鐵氧磁體(Spinel Ferrite)之化學(xué)式系為(1MeO、 lFe203)，且該MeO為鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)及鋅(Zn)等過(guò)渡金屬 (transition metal)的氧化物或其混合物，而該石榴石-鐵氧磁體 (Garnet Ferrite)之化學(xué)式系為(3Me203、 5Fe203)，其中，該Me203 為(Y)、 (Gd)或稀土金屬(rear earth metal)之氧化物。
權(quán)利要求
1、一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法，其步驟包括(a).將一草酸鈦及一草酸鋇等二種水溶液混合，使反應(yīng)產(chǎn)生一草酸基-鈦酸鋇，再將該草酸基-鈦酸鋇加熱處理，該加熱溫度系在800℃左右，以反應(yīng)制成一粒徑在0.5～30μm的鈦酸鋇粉末；(b).將鐵氧磁體研磨成直徑小于74μm的粉狀細(xì)微顆粒鐵氧磁體；(c).將上述鈦酸鋇粉末及粉狀細(xì)微顆粒之鐵氧磁體，以預(yù)定的比例添加入塑料原料中，經(jīng)混合攪拌，并且加熱至該塑料原料之熔點(diǎn)；(d).使該粉狀細(xì)微顆粒鐵氧磁體與該塑料原料形成一混合重量比在2％～24％之間的有機(jī)混合物，再將上述的混合物置入射出成型機(jī)給予射出成型，即可成為具有阻隔電磁波及吸收中低頻電磁波的各種電氣設(shè)備之外殼或構(gòu)件等塑料制品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑 料制品之方法，其特征在于該步驟(C)中粉狀細(xì)微顆粒鐵氧磁體和 塑料原料兩者之混合重量比例系為2%至24%之間的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑 料制品之方法，其特征在于該步驟(C)中的塑料原料是一種塑料有 機(jī)化合物，尤其可以是聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚氯乙烯、 聚丙烯、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯及聚碳酸酯/丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物等多種材料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑 料制品之方法，其特征在于在該步驟(a)中該鈦酸鍶鋇粉末之化學(xué) 式為Bad—x)Ti03,且0<乂<1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料 制品之方法，其特征在于在該步驟(c)中該鈦酸鋇粉末與塑料原料 兩者混合的重量比為1: 1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法，其特征在于該鐵氧磁體系包括尖晶石-鐵氧磁體及 石榴石-鐵氧磁體兩種軟磁成份，而該尖晶石-鐵氧磁體之化學(xué)式系 為1MeO、 1Fe203,且該MeO為鎳、鈷、錳及鋅等過(guò)渡金屬的氧化 物或其混合物，而該石榴石-鐵氧磁體之化學(xué)式系為3^6203、 5Fe2Q3，且該Me203為Y、 Gd或稀土金屬之氧化物。
全文摘要
一種制備具有隔離及吸收中低頻電磁波塑料制品之方法，其制法是(a)將一草酸鈦及一草酸鋇等二種水溶液混合，再將該草酸基-鈦酸鋇加熱處理后產(chǎn)生一鈦酸鋇粉末；(b)將鐵氧磁體研磨成粉狀細(xì)微顆粒；(c)將鈦酸鋇粉末及粉狀細(xì)微顆粒之鐵氧磁體，添加入塑料原料中，經(jīng)混合攪拌，并加熱至該塑料有機(jī)化合物熔點(diǎn)；(d)使鐵氧磁體與塑料有機(jī)化合物形成一混合重量比在2％～24％之間的混合物，再將混合物置入射出成型機(jī)射出成型，即完成該塑料制品；當(dāng)電氣設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生電磁波干擾時(shí)，其外殼內(nèi)部存在的鐵氧磁體即會(huì)發(fā)揮軟磁特性，不斷吸收電磁波的能量轉(zhuǎn)換成微量的磁場(chǎng)，進(jìn)而降低電氣設(shè)備的電磁干擾及提升電磁的耐受性，鈦酸鋇粉末同時(shí)產(chǎn)生吸收中低頻電磁波作用。
文檔編號(hào)B29B15/08GK101117013SQ20061010419
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者劉定忠 申請(qǐng)人:通用應(yīng)材科技股份有限公司