一种合金微粉吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种合金微粉吸波材料及其制备方法，它是以金属Fe和Nd为原料,将其金属表面打磨干净，按一定原子比配料，配好样品装入真空电弧炉中进行熔炼，熔炼好的合金样品放入石英玻璃管中进行真空密封并进行热处理，淬火，然后将淬火后样品表面的氧化层打磨干净，用研磨罐进行初步机械粉碎，最后放入不锈钢球磨罐中，在汽油的保护下，进行高能球磨，球磨一段时间后取出晾干即可获得一种合金微粉吸波材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用合金微粉制备吸波材料的方法，特别涉及一种铁基合金微粉吸波材料的制备方法。
技术介绍
近年来，随着电子化、信息化的发展，各种电子设备应用日益广泛，给我们生活带来许多便利。但在同时，大量电子产品所产生的电磁波相互干扰，会导致通信中断，设备失灵等严重问题。比如在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作，并且相应而生的电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对我们人体直接和间接构成了严重的危害，因此防护电磁干扰波，避免造成不必要的损失，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料已成为材料科学的一大课题。微波吸收材料作为一种能够吸收电磁波的功能材料，它可以将电磁波能量转化为其他形式的能量，以此来抑制电磁波的辐射和干扰，世界各国都争相投入大量的人力、物力来研宄开发高性能的吸波材料。现在，吸波材料的应用不仅仅用于普通防护电磁干扰、军事隐形和反隐形、对抗和反对抗范围，更广泛应用于安全信息保密、微波暗室等许多方面。吸波材料已达十几种之多，其中应用较广的几类吸波材料有铁氧体、金属微粉、导电高聚物和铁电吸波材料等。对吸波材料的研宄主要向两方面发展。一方面是追求高吸收率、重量轻、耐高温等高性能化，以满足军事目标抗雷达侦察等尖端科技需求；另一方面是致力于降低成本，以满足计算机电磁屏蔽、大型电磁设备防护、环保型建筑涂料等方面的需要。在众多吸波材料中，磁性吸波材料具有明显优势，而且将是主要的研宄对象。磁性吸波材料主要包括铁氧体、超细金属粉、多晶铁纤维、合金微粉等。铁氧体具有较低的介电常数，匹配特性较好，但是微波磁导率不够高，制备的涂层较厚。而金属吸收剂具有使用高温性能好、饱和磁化强度和磁损耗能力大等特点，金属微粉吸收材料主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波。由于Fe的资源比较丰富，价格相对于Co和Ni都比较低廉，因此Fe基合金吸波材料的制备成为研宄的重点。向Fe基合金中掺入一些元素可以达到改善性能的目的，对于加入少量的Nd可以增大磁各向异性，调控共振频率，从而得到共振频率可调的高磁导率高磁损耗的FeNd合金吸波材料。FeNd合金制作微粉时，金属粒子受到电磁波作用存在趋肤效应，其粒子不能过大，否则对电磁波的反射会迅速增加，只有FeNd金属粉末的粒度小于工作频带高端频率时的趋肤深度，这样才能增大对微波的吸收。但是当合金微粉粒度小到一定程度时，化学稳定性极差，制备过程中容易氧化等缺点，本专利技术提供一种FeNd合金微粉吸波材料及其制备方法。该方法制备工艺简单，制备的微波吸收粉末吸收频带宽，且稳定性能好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种FeNd合金微粉吸波材料及其制备方法，为实现这一目的，本专利技术以金属Fe和Nd为原料，具体步骤是通过以下技术路线实现的: (I)将高纯度的金属Fe和金属Nd表面打磨干净，按一定的原子比例配料； ⑵将一定配好的原料放入真空电弧炉中进行熔炼，熔炼次数为2-3次； ⑶待熔炼好的合金冷却后，取出，并放在石英玻璃管中真空密封； ⑷将真空密封好的石英管放入水中，检验其是否密封完全； (5)再把装有合金样品的玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理； (6)将均匀化处理后的样品取出并迅速放入冰水混合物中进行淬火； (7)待样品充分冷却后，砸破玻璃管，取出管内的样品； (8)将样品在研钵中进行机械初步粉碎； O)将粉碎后的样品，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨； CO)球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。优先地，在步骤⑴中，金属Fe和金属Nd纯度大于99.5%，按照原子比为FeNdx(0.1 ^ X ^ 0.2)配料。优先地，在步骤(5)中，退火温度控制在700-800°C，退火时间为1_2周。优先地，在步骤(9)中，球料比为15:1-20: 1，行星式球磨机速度控制250-350 r/min运行。优先地，在步骤(1Φ中，用行星式球磨机进行球磨的时间为50_80h。本专利技术具有下列优点和特性: ⑴此方法制取的吸附材料，原料来源广泛，成本低廉； ⑵制备的合金微粉，阻抗大、衰减强、吸波性能越好。【具体实施方式】实施例一: 以纯度大于99.5%的金属Fe和Nd为原料，按原子Fe5Nd配料。将一定配好的原料装入真空电弧炉中，抽真空，当炉内达到较大真空度时，换充高纯度的氩气，重复洗换气三次后，再充入氩气开始熔炼，每个样品熔炼三次。待熔炼好的合金冷却后取出，并放在石英玻璃管中真空密封，密封好的玻璃管放入水中，若管内无水珠生成，表明其密封完好，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中在700°C环境条件下退火2周。退火后直接将玻璃管放入冰水混合物中进行淬火，充分冷却后，取出并砸碎玻璃管，拿出样品，将样品表面的氧化皮磨净，放入研钵中进行机械初步粉碎，机械粉碎后用行星式球磨机进行球磨，在汽油的保护下，以球料质量比为20:1，转速为250 r/min的条件，球磨50 h，球磨结束后把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。实施例二: 以纯度大于99.5%的金属Fe和Nd为原料，按原子Fe7Nd配料。将一定配好的原料装入真空电弧炉中，抽真空，当炉内达到较大真空度时，换充高纯度的氩气，重复洗换气三次后，再充入氩气开始熔炼，每个样品熔炼三次。待熔炼好的合金冷却后取出，并放在石英玻璃管中真空密封，密封好的玻璃管放入水中，若管内无水珠生成，表明其密封完好，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中在700°C环境条件下退火2周。退火后直接将玻璃管放入冰水混合物中进行淬火，充分冷却后，取出并砸碎玻璃管，拿出样品，将样品表面的氧化皮磨净，放入研钵中进行机械初步粉碎，机械粉碎后用行星式球磨机进行球磨，在汽油的保护下，以球料质量比为20:1，转速为300 r/min的条件，球磨70 h，球磨结束后把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。 实施例三: 以纯度大于99.5%的金属Fe和Nd为原料，按原子Fe5Nd配料。将一定配好的原料装入真空电弧炉中，抽真空，当炉内达到较大真空度时，换充高纯度的氩气，重复洗换气三次后，再充入氩气开始熔炼，每个样品熔炼三次。待熔炼好的合金冷却后取出，并放在石英玻璃管中真空密封，密封好的玻璃管放入水中，若管内无水珠生成，表明其密封完好，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中在800°C环境条件下退火I周。退火后直接将玻璃管放入冰水混合物中进行淬火，充分冷却后，取出并砸碎玻璃管，拿出样品，将样品表面的氧化皮磨净，放入研钵中进行机械初步粉碎，机械粉碎后用行星式球磨机进行球磨，在汽油的保护下，以球料质量比为15:1，转速为350 r/min的条件，球磨80 h，球磨结束后把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。【主权项】1.一种铁基合金微粉吸波材料的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行: (I)将高纯度的金属Fe和金属Nd表面打磨干净，按一定的原子比例配料； ⑵把一定配好的原料放入真空电弧炉中进行熔炼，熔炼次数为2-3次； ⑶待熔炼好的合金冷却后，取出，并放在石英玻璃管中真空密封； ⑷真空密封好的玻璃管放入水中，检验其是否密封完全； (5)把玻璃管放入炉子中，进行均匀化退本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁基合金微粉吸波材料的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：⑴ 将高纯度的金属Fe和金属Nd表面打磨干净，按一定的原子比例配料；⑵ 把一定配好的原料放入真空电弧炉中进行熔炼，熔炼次数为2‑3次；⑶ 待熔炼好的合金冷却后，取出，并放在石英玻璃管中真空密封；⑷ 真空密封好的玻璃管放入水中，检验其是否密封完全； ⑸ 把玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理；⑹ 将均匀化处理后的样品取出并迅速放入冰水混合物中淬火处理；⑺ 待样品充分冷却后，砸破玻璃管，取出管内的样品；⑻ 将样品在研钵中进行机械初步粉碎；⑼ 将粉碎后的样品，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨；⑽ 球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏腾，
申请(专利权)人：黄鹏腾，
类型：发明
国别省市：广西;45