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Un cahier des charges fourni par un fournisseur d'espaceurs magnétiques, contenant généralement trois ensembles de données de base: Perméabilité magnétique initiale, inductance magnétique saturée et pertes normales de température. Les ingénieurs effectuent la sélection sur la base de ces trois ensembles de données et l'inspection des matériaux entrants se déroule autour d'eux. Cet ensemble de processus semble complet, mais il ne répond pas à la question: Combien reste - t - il de la Perméabilité magnétique de cette feuille d'isolant après trois ans?
Il existe un écart systématique entre les conditions d'utilisation réelles de la borne de réception de charge sans fil et l'environnement de test de la réglementation. Le téléphone se recharge à des températures élevées dans la voiture en été, les plis causés par l'ouverture répétée du compartiment du casque TWS, les chocs de température subis par le module de charge sans fil embarqué et les vibrations de la chaussée - des contraintes qui ne sont pas nécessairement mortelles lorsqu'elles se produisent seules, mais qui se superposent, la défaillance de l'isolant commence souvent non pas par une « Perméabilité magnétique pas assez élevée», mais par la stratification, la corrosion et l'affaiblissement de l'interface.
Problèmes exposés au test double 85: Perméabilité magnétique qualifiée, ne représente pas une structure complète
Le test thermostatique et humide à 85 ° C / 85% HR (souvent appelé « double 85» dans l'industrie) est un projet de routine pour la vérification de la fiabilité des composants électroniques. Pour les disques magnétiques séparateurs de charge sans fil, le test double 85 examine non seulement la rétention des propriétés magnétiques, mais également l'intégrité de la structure composite multicouche.
YS / t 1417 - 2021 pour les feuilles composites de ferrite de nickel - zinc spécifient que les conditions de résistance à la température constante et à l'humidité sont 85 ℃ ± 2 ℃, 85% ± 3% RH, 120 heures, le taux de changement de l'indicateur de performance physique après l'essai doit répondre aux exigences. Pour les feuilles d'isolant nanocristallin, les structures dans lesquelles les couches magnétiques multicouches sont empilées alternativement avec des couches de colle sont plus susceptibles d'exposer les maillons faibles à haute température et à forte humidité. Après la pénétration de vapeur d'eau le long des espaces de débris et des interfaces inter - couches, la force d'adhérence de la couche de colle diminue et de minuscules couches ou bulles peuvent se produire entre les couches. La stratification elle - même ne modifie pas immédiatement la Perméabilité magnétique, mais elle modifie la continuité du circuit magnétique – l’entrefer remplace la couche de colle, la Magnétorésistance effective augmente et la perméabilité dérive en silence.
Le problème le plus caché est la corrosion. Les alliages nanocristallins sont des matériaux métalliques qui, dans un environnement humide et chaud, peuvent subir une oxydation ou une corrosion électrochimique des bords des fragments et des surfaces de coupe. Les produits de corrosion modifient l'état d'isolation de l'espace de débris, le trajet du vortex peut être localement rétabli et les pertes augmentent avec lui. Une observation technique pour les essais à haute température et à forte humidité indique qu'après l'essai, la Feuille de blindage magnétique doit être démontée pour vérifier la corrosion ou la stratification afin de vérifier la fiabilité à long terme du choix du matériau et de la conception de l'emballage. Les données de Perméabilité magnétique sur le registre ne reflètent pas la dégradation de ce type de niveau structurel.
Choc chaud et froid: l '« effet respiratoire » de l'écart entre les débris
Le cycle de température subi par la feuille d'isolation magnétique dans la machine entière est beaucoup plus sévère que le test de température normale du cahier des charges. Les conditions d'impact chaud et froid spécifiées par Ys / t 1417 - 2021 sont - 40 ℃ ~ 80 ℃, 10 ℃ / min, 60 cycles. À l'intérieur de cet intervalle de température, les différentes couches de matériau de la feuille d'isolant se dilatent et se contractent à des vitesses différentes.
Les alliages nanocristallins ont un coefficient de dilatation thermique bien inférieur à celui des couches de colle polymère. Au cours du cycle de température, la couche de colle se dilate et se contracte avec une plus grande amplitude, créant des contraintes de cisaillement périodiques sur les unités fragmentées. L'écart de débris se produit sous cet "effet respiratoire" avec une petite ouverture et la longueur de l'écart n'est plus stable. Pour les lames d'espacement du procédé de fragmentation magnétique, l'entrefer est l'entrefer dans le circuit magnétique et la dérive de la longueur de l'entrefer modifie directement la Perméabilité magnétique effective, ce qui affecte à son tour l'inductance et la fréquence de résonance de la bobine réceptrice.
Les principaux risques des plaques d'isolant de ferrite sont différents lors de chocs thermiques et froids. La température de curie de la ferrite est généralement inférieure à 200°C, à l'extrémité haute température, la pente de diminution de la Perméabilité magnétique avec la montée en température est plus forte; À l'extrémité basse température, la structure en céramique dure et cassante peut produire des microfissures sous contrainte thermique. Pour les scénarios où la température ambiante fluctue beaucoup, comme la charge sans fil embarquée, la limite de stabilité de la température du Ferrite est plus étroite que celle des nanocristaux.
Brouillard salin et vibrations: défaillance négligée du couplage mécanique et environnemental
Modules de recharge sans fil embarqués dans les zones côtières ou sur les routes salées en hiver où les plaques d'isolation magnétique peuvent être exposées à un environnement de brouillard salin. Le brouillard salin présente un risque de corrosion plus élevé pour les matériaux métalliques à base de nanocristaux de kératine que pour les Ferrites. La corrosion commence au bord du fragment, affaiblit progressivement la section efficace du fragment et diminue la capacité de flux magnétique. Les produits de corrosion peuvent également ponter les débris adjacents, restaurer localement les trajectoires de vortex et augmenter les pertes. Le test au brouillard salin est un moyen d'évaluation de la corrosion plus direct que le double 85 pour les plaques d'isolation sans protection complète de l'emballage ou sans exposition des bords.
Les effets des vibrations mécaniques se manifestent dans une autre dimension. Les vibrations constantes en déplacement du véhicule sont transmises à la Feuille de séparation magnétique par l'intermédiaire de la structure de module, et les micro - mouvements relatifs entre les unités de débris accélèrent la fatigue de la couche de colle. La vibration elle - même provoque rarement directement la rupture de l'espaceur, mais la vitesse de désencollage de l'interface est considérablement accélérée lorsqu'elle est superposée à un cycle de température. L'indice de protection IP67 peut bloquer l'entrée d'eau liquide, mais ne peut pas éliminer les dommages cumulatifs causés aux interfaces internes par les cycles de température et les vibrations.
Le tableau ci - dessous résume les principaux modes de défaillance et les lacunes de validation pour quatre catégories de contraintes:
Jugement de sélection de « performance initiale» à « taux de rétention»
La vérification de la fiabilité des séparateurs magnétiques nécessite de se concentrer sur « Quelle est la bonne performance en usine» à « Combien reste - t - il de performance après avoir subi des contraintes». Les données des trois dimensions suivantes permettent de mieux prédire les performances à long terme que la Perméabilité magnétique nominale du cahier des charges.
Tout d'abord, les fournisseurs sont tenus de fournir la rétention d'énergie magnétique après vieillissement et non seulement la valeur initiale
Après double 85 120 heures et 60 cycles de choc chaud et froid, le taux de variation de la perméabilité de la partie réelle μʹ de l'isolant doit être contrôlé dans des limites raisonnables. Pour les applications dans la bande Qi (110 - 205 kHz), une variation de μ 'supérieure à ± 10% signifie que l'adaptation de résonance en réception peut nécessiter un réajustement. Si un fournisseur ne peut fournir que des données initiales sur la température normale, sa capacité de prévision de la fiabilité à long terme est limitée.
Deuxièmement, différencier le risque de corrosion du système de matériaux de la limite de température
Les avantages de BS et de la température de curie pour les plaques d'isolant nanocristallin sont évidents, mais les matériaux à base de métal présentent un risque de corrosion plus élevé que les Ferrites dans les environnements de brouillard salin et de chaleur humide. Pour les scènes extérieures à bord ou côtières, il convient de confirmer que les plaques d'espacement sont entièrement encapsulées sur les bords et revêtues d'un revêtement anticorrosion et de demander des données sur l'énergie magnétique et l'intégrité structurelle après l'essai au brouillard salin. La ferrite, bien que moins de risque de corrosion, mais sa limite de température de curie (< 200 ℃) déclenche l'atténuation de la Perméabilité magnétique plus tôt dans les scénarios à haute température, le choix du type nécessite un ajustement en fonction de la limite supérieure de la température de fonctionnement réelle.
Troisièmement, évaluer la stabilité interfaciale de la structure composite multicouche plutôt que de regarder uniquement les paramètres de la couche magnétique
La résistance thermique, la résistance mécanique et la continuité du circuit magnétique des plaques d'isolation dépendent toutes de l'intégrité de l'interface inter - couches. Le délaminage, le bullage ou le gauchissement des bords après le double 85 et les chocs thermiques et froids peuvent détériorer les performances globales sans modifier les paramètres propres à la couche magnétique. Le choix du type doit confirmer la classe de résistance à la température de la couche de colle du fournisseur et le processus de laminage, et exiger des microphotographies de section ou des données de balayage par ultrasons après vieillissement comme preuve directe de l'intégrité de l'interface.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdL'isolateur de charge sans fil couvre deux voies matérielles de ferrite et de nanocristaux et peut fournir des données de rétention d'énergie magnétique dans des conditions de double 85, de choc thermique et froid et de brouillard salin, ainsi qu'une évaluation de l'intégrité de l'interface après vieillissement.
La Perméabilité magnétique effective finale de la série nanocristalline 150 - 2000 peut être personnalisée, la température de curie ≥ 500 ℃, soutenir le schéma d'encapsulation de bord avec un revêtement Anticorrosion. Les produits peuvent être personnalisés en fonction des conditions de température, d'humidité et de stress mécanique du scénario d'application pour un programme de vérification de la fiabilité. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.