一种多元结构宽带片状吸收剂的制备方法技术

技术编号:15650723 阅读:55 留言:0更新日期:2017-06-17 03:46
本发明专利技术属于微波吸波材料技术领域,具体涉及一种具有轻质、高磁导率、磁谱和介电谱特性良好的多元结构宽带片状吸收剂的制备方法。本发明专利技术提出了新颖的过程可控机械合金化方法制备一种轻质、高磁导率、磁谱和介电谱特性良好的Fe‑Ni‑SiO

【技术实现步骤摘要】
一种多元结构宽带片状吸收剂的制备方法
:本专利技术属于微波吸波材料
,具体涉及一种具有轻质、高磁导率、磁谱和介电谱特性良好的多元结构宽带片状吸收剂的制备方法。
技术介绍
吸收剂是决定吸波材料性能优劣的关键组成部分,而目前研制的吸收剂主要为球形羰基铁粉和铁氧体,由于结构简单或饱和磁化强度小,磁导率数值不够大、频散特性差,无法达到吸波材料“簿、轻、宽、强”的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在的问题,提出一种多元结构宽带片状吸收剂的制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:步骤1:将磨球和Fe粉、Ni粉按比例投入到转速和工作气氛可控的高能搅拌球磨机中,并加入过程控制剂;将所述的球磨机抽真空后冲入氩气,在氩气保护下先进行低速分散混合,后提高转速进行金属粉末快速塑性变形、合金化;然后加入气相SiO2对上述合金化粉末进行包覆,完成后停机、冷却;磨球选用直径5~12mm的氧化锆,选用D50为5μm、分布1-20μm的Fe粉,选用D50为3μm、分布1-5μm的Ni粉,选用D≤20nm的气相SiO2,选用的过程控制剂为硬脂酸;其中Fe粉、Ni粉和气相SiO2的质量比为50~70:10~20:10~15,球料比为10~50;低速分散的时间为0.5~2h,球磨机转速为50~150rpm,高速分散的时间为10~30h,球磨机转速为160~300rpm,氩气流量为50~100ml/min;步骤2:将上述经过机械合金化及包覆完成后的合金化粉末进行球料分离,然后使用旋风分级分离设备,在氮气保护气体下进行粒度分级,得到平均长度为10~15μm,厚度小于等于0.3μm的Fe-Ni-SiO2多元结构宽带片状吸收剂,其中,氮气进气工作压力为0.5~0.8MPa。本专利技术技术方案的优点是:本专利技术提出了新颖的过程可控机械合金化方法制备一种轻质、高磁导率、磁谱和介电谱特性良好的Fe-Ni-SiO2多元结构宽带片状吸收剂。形状各向异性的片状磁性金属材料的退磁场不为零,其磁导率和频散特性较传统球形羰基铁粉有显著的改善。同时,Fe元素和Ni元素进行合金化制备片状Fe-Ni合金化粉末的谐振频率向低频偏移,进一步地在合金化粉末表面包覆SiO2可在不降低吸收剂磁导率的前提下提高其阻抗匹配特性,从而为制备轻质、高磁导率、磁谱和介电谱特性良好的宽带片状吸收剂提供理想方案。附图说明图1实施例一中Fe-Ni-SiO2多元结构宽带片状吸收剂SEM形貌图。图2实施例一中Fe-Ni-SiO2多元结构宽带片状吸收剂TEM形貌图。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术技术方案做进一步地详述:步骤1:将磨球和Fe粉、Ni粉按照一定质量比投入到转速和工作气氛可控的高能搅拌球磨机中,并加入适量的过程控制剂;步骤2:将所述的球磨机抽真空后冲入氩气,在氩气保护下先进行低速分散混合,后提高转速进行金属粉末快速塑性变形、合金化;步骤3:通过加料装置加入气相SiO2对上述合金化粉末进行包覆,完成后停机、冷却。步骤4:将上述经过机械合金化及包覆完成后的合金化粉末进行球料分离,然后使用旋风分级分离设备,在氮气保护气体下进行粒度分级,得到平均长度约为10~15μm,厚度小于等于0.3μm的Fe-Ni-SiO2多元结构宽带片状吸收剂。本专利技术所述的Fe粉、Ni粉和气相SiO2的质量比为50~70:10~20:10~15,球料比为10~50;选用直径5~12mm的氧化锆作为磨球,选用D50为5μm、分布1-20μm的Fe粉,D50为3μm、分布1-5μm的Ni粉和D≤20nm气相SiO2;选用的过程控制剂为硬脂酸。本专利技术所述的高能搅拌球磨机转速控制在50~300rpm范围内,氩气流量为50~100ml/min,金属粉末合金化时间为10~30h,无机粉末包覆时间为5~10h。本专利技术所述的粉末旋风分级分离在氮气保护下进行,氮气进气工作压力为0.5~0.8MPa。实施例1(1)将2.1Kg的Fe粉(D50为5μm、分布1-20μm)、0.3Kg的Ni粉(D50为3μm、分布1-5μm)和60Kg的氧化锆(直径为8mm)加入转速和工作气氛可控的高能搅拌球磨机中,然后加入10g硬脂酸。(2)将上述加料后的球磨机进行抽真空,并冲入氩气作为保护气体进行机械合金化。氩气流量为80ml/min,球磨机首先在100rpm的低转速下对金属粉末进行分散混合,时间为0.5h,然后提高转速至300rpm对金属粉末进行快速塑性变形、合金化,时间为23h。(3)通过加料装置加入0.3Kg气相SiO2(D≤20nm)对上述合金化粉末进行包覆,时间为5h,完成后停机、使合金化粉末冷却至室温。(4)将上述经过机械合金化及包覆完成后的合金化粉末进行球料分离,然后使用旋风分级分离设备,在氮气保护气体下进行粒度分级,氮气进气工作压力为0.6MPa。制备获得的Fe-Ni-SiO2多元结构宽带片状吸收剂SEM形貌图和TEM形貌图如图示1、2。实施例2(1)将2.1Kg的Fe粉(D50为5μm、分布1-20μm)、0.3KgNi粉(D50为3μm、分布1-5μm)和90Kg的氧化锆(直径为8mm)加入转速和工作气氛可控的高能搅拌球磨机中,然后加入10g硬脂酸。(2)将上述加料后的球磨机进行抽真空,并冲入氩气作为保护气体进行干法球磨,氩气流量为80ml/min,球磨机首先在100rpm的低转速下对金属粉末进行分散混合,时间为0.5h,然后提高转速至300rpm对金属粉末进行快速塑性变形、合金化,时间为23h。(3)通过加料装置加入0.3Kg气相SiO2(D≤20nm)对上述合金化粉末进行包覆,时间为5h,完成后停机、使合金化粉末冷却至室温。(4)将上述经过机械合金化及包覆完成后的合金化粉末进行球料分离,然后使用旋风分级分离设备,在氮气保护气体下进行粒度分级,氮气进气工作压力为0.6MPa。本文档来自技高网...
一种多元结构宽带片状吸收剂的制备方法

【技术保护点】
一种多元结构宽带片状吸收剂的制备方法,其步骤如下:步骤1:将磨球和Fe粉、Ni粉按照比例投入到转速和工作气氛可控的高能搅拌球磨机中,并加入过程控制剂;将所述的球磨机抽真空后冲入氩气,在氩气保护下先进行低速分散混合,后提高转速进行金属粉末快速塑性变形、合金化;然后加入气相SiO

【技术特征摘要】
1.一种多元结构宽带片状吸收剂的制备方法,其步骤如下:步骤1:将磨球和Fe粉、Ni粉按照比例投入到转速和工作气氛可控的高能搅拌球磨机中,并加入过程控制剂;将所述的球磨机抽真空后冲入氩气,在氩气保护下先进行低速分散混合,后提高转速进行金属粉末快速塑性变形、合金化;然后加入气相SiO2对上述合金化粉末进行包覆,完成后停机、冷却;磨球选用直径5~12mm的氧化锆,选用D50为5μm、分布1-20μm的Fe粉,选用D50为3μm、分布1-5μm的Ni粉,选用D≤20nm的气相SiO2,选用的过程控制剂为硬脂酸;其中Fe...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴赛程红飞张昳张丹丹杨东方
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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