一种吸波材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种吸波材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的吸波材料的组成包括粘合剂和FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末，FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的化学通式为Fe

【技术实现步骤摘要】
一种吸波材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及吸波材料
，具体涉及一种吸波材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]电磁波吸收材料(简称吸波材料)是指能够吸收或者大幅度减弱投射到其表面的电磁波能量，并通过材料对电磁波能量的损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量的一类材料。吸波材料按照损耗原理可以分为电损耗型吸波材料、磁损耗型吸波材料和介电损耗型吸波材料。磁性金属微粉是传统的磁损耗型吸波材料，其具有居里温度高、饱和磁化强度高、磁导率高等优异特性，但磁性金属微粉的导电性强，介电常数较大，阻抗匹配性较差，有效吸收带宽较小，限制了其在吸波材料领域的应用。
[0003]因此，开发一种磁导率高、反射损耗大、阻抗匹配性好、有效吸收带宽大的吸波材料具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种吸波材料及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术所采取的技术方案是：
[0006]一种吸波材料，其组成包括粘合剂和FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末；所述FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的化学通式为Fe
x
Si
y
B
z
P
m
Cu
n
，式中，70<x<90，3<y<8，5<z<14，1<m<6，0.1<n<2。
[0007]优选的，所述吸波材料中FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的质量百分含量为5％～80％。
[0008]优选的，所述粘合剂为石蜡、环氧树脂、橡胶、聚氨酯中的至少一种。
[0009]优选的，所述FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末呈椭球状或片状。
[0010]优选的，所述FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的粒径为1μm～30μm。
[0011]一种如上所述的吸波材料的制备方法包括以下步骤：
[0012]1)将Fe、Si、B、Fe3P和Cu按配比加入非自耗真空电弧炉中，在保护气氛下进行熔炼，冷却，再进行切割、打磨、清洗和干燥，得到FeSiBPCu合金锭；
[0013]2)将FeSiBPCu合金锭通过单辊旋淬法制成FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金条带；
[0014]3)将FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金条带通过行星式球磨机球磨成FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末；
[0015]4)将FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末和粘结剂混合均匀，即得吸波材料。
[0016]优选的，步骤1)所述Fe、Si、B和Cu的纯度均在99％以上。
[0017]优选的，步骤1)所述Fe3P的纯度在95％以上。
[0018]优选的，步骤1)所述保护气氛为氩气气氛。
[0019]优选的，步骤1)所述熔炼进行了3次～5次，每次熔炼的时间为10s～20s。
[0020]优选的，步骤1)所述打磨采用砂轮机。
[0021]优选的，步骤1)所述清洗的具体操作为：在无水乙醇中利用超声波进行5min～10min的超声清洗。
[0022]优选的，步骤2)所述FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金条带的厚度为10μm～20μm，宽度为0.5mm～2mm。
[0023]一种如上所述的吸波材料用于吸收电磁波吸收的应用。
[0024]本专利技术的有益效果是：本专利技术的吸波材料具有非晶形成能力强、饱和磁化强度高、磁导率高、介电常数低、反射损耗大、阻抗匹配性好、有效吸收带宽大、耐腐蚀性能好、成本低廉等优点，且其制备方法简单、安全环保，适合进行大规模工业化应用。
[0025]具体来说：
[0026]1)本专利技术的吸波材料中添加有FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末作为吸收剂，其由非晶相和纳米晶相两种物相组成，非晶相磁导率高、矫顽力低、吸收频带宽，纳米晶相饱和磁化强度高、最强反射损耗大，两者复合可以实现性能互补；
[0027]2)本专利技术的吸波材料具有较强的非晶形成能力，饱和磁化强度高，磁导率高，介电常数低，耐腐蚀性能好，可以在2GHz～18GHz微波波段内表现出优异的电磁波吸收特性，吸收频带宽，材料厚度薄；
[0028]3)本专利技术采用合金熔炼
‑
单辊旋淬
‑
高能球磨的方法制备FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末，在高能球磨制粉的过程中可以通过对球磨工艺进行调控实现对材料粒径、形貌、形状等的调控，从而可以实现对材料磁导率以及介电常数的调控，最终实现对材料吸波性能的调控(例如：通过分级球磨制成的片状粉末与通过干磨制成的椭球状粉末相比，磁导率更大，反射损耗更强)；
[0029]4)本专利技术的吸波材料在制备过程中不涉及化学反应，不涉及危险化学品，工艺安全性好，且制备方法简单，适用于大规模生产。
附图说明
[0030]图1为实施例1中的FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的XRD图。
[0031]图2为实施例1中的FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的SEM图。
[0032]图3为实施例1中的FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的室温静态磁滞回线。
[0033]图4为实施例1中的吸波材料的反射损耗曲线。
[0034]图5为实施例2中的FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的XRD图。
[0035]图6为实施例2中的FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的SEM图。
[0036]图7为实施例2中的FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的室温静态磁滞回线。
[0037]图8为实施例2中的吸波材料的反射损耗曲线。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释和说明。
[0039]实施例1：
[0040]一种吸波材料，其制备方法包括以下步骤：
[0041]1)将Fe、Si、B、Fe3P和Cu按照化学式Fe
84.3
Si4B8P3Cu
0.7
配料后加入非自耗真空电弧炉中，Fe、Si、B和Cu的纯度均在99％以上，Fe3P的纯度在95％以上，再抽真空至4
×
10
‑1Pa后
充入氩气至0.05MPa，待原料全部融化融合后继续熔炼10s，再冷却至室温，重复上述熔炼和冷却过程4次，再进行切割，再用砂轮机进行打磨(去除表面氧化层及污物)，再放入无水乙醇中超声波清洗5min，再取出干燥，得到FeSiBPCu合金锭；
[0042]2)将FeSiBPCu合金锭装入开口向下的石英玻璃管中，石英玻璃管下端的开孔直径为0.5mm(确保甩带过程中合金不会过度晶化)，再将装好合金锭的石英玻璃管固定在感应线圈中，再抽真空至8
×
10
‑3Pa后充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸波材料，其特征在于，组成包括粘合剂和FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末；所述FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的化学通式为Fe
x
Si
y
B
z
P
m
Cu
n
，式中，70<x<90，3<y<8，5<z<14，1<m<6，0.1<n<2。2.根据权利要求1所述的吸波材料，其特征在于：所述吸波材料中FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的质量百分含量为5％～80％。3.根据权利要求1或2所述的吸波材料，其特征在于：所述粘合剂为石蜡、环氧树脂、橡胶、聚氨酯中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的吸波材料，其特征在于：所述FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末呈椭球状或片状。5.根据权利要求1或2所述的吸波材料，其特征在于：所述FeSiBPCu非晶/纳米晶软磁合金粉末的粒径为1μm～30μm。6.一种如...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德长，徐聪，郑志刚，邱兆国，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：