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一种低频电磁吸波涂层的制备方法技术

技术编号:7794795 阅读:321 留言:0更新日期:2012-09-23 20:38
本发明专利技术公开了一种低频电磁吸波涂层的制备方法,该方法步骤如下:先制备FeAlSi合金铸锭,对FeAlSi合金铸锭进行熔炼甩带,然后粗碎,放入球磨机中球磨;将球磨后的磨料放入磁场热处理设备中加热;将磁场热处理后的磨料与羰基铁粉料混合成混合粉末,烘干后过筛;然后加入环氧树脂粘接剂混合均匀后装入喷枪喷涂在铝板上形成薄膜,喷涂完成后,加热固化取出,制得低频电磁吸波涂层。本发明专利技术中的吸波涂层具有很好的吸波效果,特别是在低频2~4GHz范围内,反射损耗均超过-4dB,而且在2GHz时可以达到-4.5dB。用本发明专利技术制得的吸波涂层,工艺简单,适于大规模工业生产,有很高的实用价值,广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低频时具有良好吸波性能的电磁吸波涂层的制备方法。
技术介绍
二^^一世纪是信息爆炸的时代,信息的产生、传递、接收、处理和存储等大都依赖电磁信号作为载体。电子信息技术的迅猛发展,不但使人类的文明与进步上了一个新台阶,同时也给这个世界带来了电磁污染问题。实际上,电磁污染已成为继水源、大气、噪声之后的第四大环境污染源。吸波材料作为微波吸收中的损耗媒质决定了隐身材料的吸波电磁性能,目前应用频段仍多限于8-18GHZ,在目前探测装备及民用有低频化趋势,突破吸波材料存在的“低频” 瓶颈,是十分迫切的国防和民用需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在低频时具有良好吸波特性的吸波涂层的制备方法。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案,该方法包括如下步骤 (1)FeAlSi合金铸锭的制备将铁棒、Fe28.76AlL24Si70合金和铝块放入高频感应熔炼炉内熔炼得到FeAlSi合金铸锭,其中Fe元素原子数为FeAlSi合金铸锭原子数的70_85%,A1元素原子数为FeAlSi合金铸锭原子数的5-20% ; (2)FeAlSi合金铸锭放入真空快淬炉进行熔炼甩带^fFeAlSi合金铸锭放入坩埚,抽真空至2*10_3Pa后充氩至0. 05MP,由钨铈电极点弧后将合金铸锭熔化,在钥轮外沿线速度为20-40m/s的状态下,将熔化了的溶液甩成薄带; (3)将步骤(2)中所得的薄带先用粉碎机粗碎,加入无水乙醇与偶联剂在行星球磨机中球磨,钢球与粗碎后的粉末的质量比为10:1,偶联剂与粗碎后的粉末的质量比为1:10,无水乙醇淹没过粉末,转速500r/min,球磨时间为4h,将球磨后的磨料烘干; (4)将步骤(3)中所得的磨料放入磁场热处理设备中加热至30(T500度并保持2(T40分钟; (5)将(4)中磁场热处理后的磨料与羰基铁粉料按照4:1的质量比例混合成混合粉末,烘干后过筛,得到目数为200-300目的混合粉末; (6)将步骤(5)中过筛后的混合粉末加入环氧树脂粘接剂混合均匀后装入喷枪,其中混合粉末与环氧树脂粘接剂的质量比为4:1,喷涂在经喷砂处理过的铝板上,喷成厚度为0. 5-lmm的薄膜,共喷2次,中间间隔5_15min,喷涂完成后,将铝板放入温度为60°C的烘箱,固化4h后取出,制得低频电磁吸波涂层。其中铁棒中Fe元素不小于99. 9wt%。铝块中Al元素不小于99. 9wt%。步骤(3)中所述偶联剂为聚乙二醇。本专利技术的机理由于对合金粉末进行了磁场热处理,使磁损耗K与磁导率K形成了更佳阻抗匹配条件,反射损耗得到了大幅提升。另外,由于FeAlSi和羰基铁各自介电性能和和磁性能的不同,FeAlSi的磁损耗K较高,介电较大,羰基铁磁导率K较高,介电较小,将二者混合起来,制成混合型的吸波涂层,会使其吸波特性要比原来有所提高。通过SEM扫描电镜照片,可以看到粉末的微观形态为薄片状,当电磁波射入时,这种薄片状的粉末其吸收电磁波的有效表面积要比其他形态的高许多,提高了其吸波性能。本专利技术具有的有益效果 本专利技术通过磁场热处理来获得FeAlSi和羰基铁的混合粉末并制成涂层,由于磁场热处理和二者不同的介电性能和磁性能,这样可以提高其吸波特性。本专利技术中的吸波涂层具 有很好的吸波效果,特别是在低频2 4GHz范围内,反射损耗均超过_4dB,而且在2GHz时可以达到-4. 5dB。用本专利技术获得的一种具有良好低频吸波特性的吸波涂层,工艺简单,适于大规模工业生产,有很高的实用价值,广泛的应用前景。附图说明图I为实施例I制得的低频电磁吸波涂层的反射损耗特性图。图2为实施例I制得的低频电磁吸波涂层的SEM扫描电镜微观形貌的照片。图3为实施例2制得的低频电磁吸波涂层的反射损耗特性图。 图4为实施例3制得的低频电磁吸波涂层的反射损耗特性图。具体实施例方式为了更好的理解本专利技术,以下实施例进一步阐明本专利技术的内容,以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定,本领域的技术人员根据上述本专利技术的内容做出一些非本质的改进和调整,均属于本专利技术保护范围。实施例I 称取高纯铁棒(99. 9wt%) 64. 8g、宁夏平罗县长青碳素制品有限公司的牌号为硅铁70#的Fe-Si合金Fe28.^l1.24Si7Q6. 18g、和高纯铝块(99. 9wt%) 9. 02g,放入张家港金鹿电子设备有限公司的GP-160AB型高频感应熔炼炉内熔炼得到80g Fe8tlAliciSiltl合金铸锭,为确保成分的均匀性,反复熔炼两次。采用常州三环常磁设备厂lzkl2a型真空快淬炉熔炼甩带。将合金铸锭放入坩埚,在抽真空至2*10_3Pa后充氩至0. 05MP的状态下,由钨铈电极点弧后将合金铸锭熔化,由转速为40m/s的钥轮下将熔化了的溶液甩成薄带。然后将所得带状物先用粉碎机粗碎,再加入无水乙醇和KH560偶联剂(聚乙二醇)8g,无水乙醇淹没过粉末,用行星球磨机细磨2h后烘干。其中球料质量比10 :1,转速500r/min,每20min反转一次。将烘干后的磨料放在上海宏沪机电设备公司HD-80KW型真空炉中做磁场热处理,温度为450°C,时间为0. 5h,待冷却后将料取出。将磁场热处理后的磨料与江苏天一超细金属粉末公司牌号为YW2的羰基铁粉末20g混合成粉末后,烘干并过筛,得到目数为200-300目的均匀FeAlSi粉末和羰基铁粉的混合粉末。将以上所得混合粉末加上广东恒大新材料科技有限公司的K-9109环氧树脂粘接剂25g混合均匀后装入喷枪,喷涂在经喷砂处理过的铝板上,铝板尺寸为180 X 180 X 5mm,共喷2次,中间间隔15min,喷成厚度为Imm的薄膜,喷涂完成后,将铝板放入温度为60°C的烘箱,固化4h后取出。将以上吸波涂层粉末制成环,用深圳市安吉伦电子仪器有限公司的Agilent8720ES矢量网络分析仪测得电磁参量(介电常数、介电损耗、磁导率、磁损耗),然后用多层平板反射率计算V2. 12软件,计算出反射损耗。计算结果后如图I所示,从图I上可以看出,其反射损耗在2GHz时超过了 -4. 5dB,在2. 5GHz时接近_5dB,在4GHz时达到了达到-4. ldB。所以得出以下结论在低频时,这种经过磁场热处理的混合粉末制成的吸波涂层具有良好的吸波性能。通过图2,可以看出其微观形貌为片层结构,这种片层状的结构更有利于对电磁波的吸收。 实施例2 依照称取高纯铁棒(99. 9wt%)64. 163g、宁夏平罗县长青碳素制品有限公司的牌号为硅铁70#的Fe28J6Alh24Si7tl合金6. 786g、和高纯铝块(99. 9wt%)9. 051g,放入张家港金鹿电子设备有限公司的GP-160AB型高频感应熔炼炉内熔炼得到SOgFe7ciAl2ciSiici合金铸锭,为确保成分的均匀性,反复熔炼两次。采用常州三环常磁设备厂lzkl2a型真空快淬炉熔炼甩带。将合金铸锭放入坩埚,在抽真空至2*10_3Pa后充氩至0. 05MP的状态下,由钨铈电极点弧后将合金铸锭熔化,由转速为20m/s的钥轮下将熔化了的溶液甩成薄带。然后将所得带状物先用粉碎机粗碎,再加入无水乙醇和KH560偶联剂(聚乙二醇)8g,无水乙醇淹没过粉末,用行星球磨机细磨3h后烘干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低频电磁吸波涂层的制备方法,其特征在于该制备方法包括如下步骤(1)FeAlSi合金铸锭的制备将铁棒、Fe28.MAlh24Si7tl合金和铝块放入高频感应熔炼炉内熔炼得到FeAlSi合金铸锭,其中Fe元素原子数为FeAlSi合金铸锭原子数的70_85%,A1元素原子数为FeAlSi合金铸锭原子数的5-20% ; (2)FeAlSi合金铸锭放入真空快淬炉进行熔炼甩带将FeAlSi合金铸锭放入坩埚,抽真空至2*10_3Pa后充氩至O. 05MP,由钨铈电极点弧后将合金铸锭熔化,在钥轮外沿线速度为20-40m/s的状态下,将熔化了的溶液甩成薄带; (3)将步骤(2)中所得的薄带先用粉碎机粗碎,加入无水こ醇与KH560偶联剂在行星球磨机中球磨,钢球与粗碎后的粉末的质量比为10:1,偶联剂与粗碎后的粉末的质量比为1:10,无水こ醇淹没过粉末,转速500r/min,球磨时间为4h,将球磨后的磨料烘干; (4)将步骤(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢国治郭稷宦峰宋晓龙
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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