本发明专利技术涉及一种可在１Ｇ至１００Ｇ范围内更有效地吸收电磁波的材料，材料的通式为Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ，其中Ｒ是Ｓｍ和Ｎｄ两种稀土元素以Ｎｄ１－ｘＳｍｘ比例组合，其中０．３≤ｘ≤１，且材料的易磁化方向与Ｃ轴不平行的电磁波吸波材料，以及用这种材料制备一种具有更佳性能的电磁波吸收复合材料的方法。本发明专利技术的复合材料的制备方法是将所述的材料放入未固化的粘结材料中，经充分混合均匀后再放入非磁性材料制作的模具内，将模具置于磁场中进行取向处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可吸收电磁波的材料，以及由这种材料制备的一种可吸收电磁波 的复合材料，本专利技术同时提供这些材料的制备方法。更确切讲本专利技术的是一种可吸收频率 高于IG的电磁波的材料。本专利技术的材料是一种2 14 1相稀土铁硼合金；本专利技术的复 合材料是指以前述电磁波吸收材料与粘结材料取向制成的具有更高电磁波吸收性能的复 合材料。
技术介绍
随着科学技术以及通讯技术的发展，计算机，手机，磁盘等已经广泛应用于信息的 产生和传输过程，但是这种电磁波材料的广泛应用带来了日益严重的电磁辐射和电磁干扰 问题。克服电磁波干扰的有效方法是采用电磁波吸收材料。中国专利技术专利申请200710049468. X公开的稀土参杂的以α -Fe为主的稀土铁基 吸波材 另夕卜，“Broadband and thin microwave absorber of nickel-zinc ferrite/ carbonyl iron，，(Journal of Alloys and Compounds 487 (2009) 708-711)(以下简称文 献1)公开了铁氧体和金属颗粒的吸波复合材料；“D印endence ofMicrowave Absorbing Property on Ferrite Volume Fraction in MnZn Ferrite-RubberComposites，，(D. Y. Kim, Y. C. Chung, T. W. Kang, and H.C.Kim IEEETRANSACTIONS 0NMAGNETICS, VOL 32， NO 2，MARCH 1996)(以下简称文献2)公开了铁氧体的电磁波吸波材料；Gigahertz range electromagnetic waveabsorbers made of amorphous-carbon-based magnetic nanocomposites(Jiu Rong Liu, Masahiro Itoh, Takashi Horikawa, and Ken-ichi Machida JOURNAL OF APPLIEDPHYSICS 98,054305_2005)(以下简称文献 3)公开了铁和碳 构成的复合材料的吸波性质。现有技术存在的一个共同不足是材料的匹配厚度较大，例如中国专利申请 200710049468. X公开的材料在3GHz左右的匹配厚度约为4mm左右，而在2GHz的对应厚 度将大于7mm(参见该专利附图的内容)；而文献1的材料在频率3GHz时，对应的厚度为 3. 5 4mm ；文献2的材料在频率小于8GHz时对应的厚度都超过了 4mm ；文献3的材料在频 率为3GHz时对应的厚度为4mm，而在频率为2GHz时，其厚度将达到6mm左右。由于现有技 术的材料匹配厚度较大，使其应用受到限制，在一些特殊的应用领域甚至完全无法使用。钕铁硼材料自上世纪问世以来，得到广泛的应用，但在现已公开的
中这 类材料属于硬磁材料，如中国专利02132613. 4公开的材料。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种能克服现有技术不足，优于现有技术，适用频率为IG至 100G，在较现有技术更薄的厚度条件下有更强的电磁波吸收性能的电磁波吸收材料，特别 是在材料厚度较薄的条件下对频率为IG以上的电磁波有更强吸收作用的材料；本专利技术同 时提供这种材料的制备工艺，以及用这种材料制备出其吸波效果更好的复合材料的方法。3本专利技术的电磁波吸收材料通式为R2Fe14B,通式中R是Sm和Nd两种稀土元素以 NdhSmx(C). 3彡χ彡1)比例组合，且R2Fe14B材料的易磁化方向与C轴不平行。需特别说明 的是如果成份满足前述通式，但其易磁化方向与C轴平行，这类的材料即为典型的硬磁材 料，而这类材料不适合作为吸收电磁波的材料。本专利技术最佳的电磁波吸收材料的化学式为(Nda66Sma34)2Fe14B,或者 (Nd0.54Sm0.46) 2Fe14B。本专利技术的电磁波吸收材料制备方法是将稀土元素、铁和硼铁熔炼成合金，再将合 金高温充分进行均勻化处理，再将合金粉碎研磨成细小的颗粒后进行球磨处理，得到金属 粉末。本专利技术的材料制备中，在球磨时可加入合金质量 5%的酞酸酯偶联剂和用 于稀释偶联剂的溶剂异丙醇，并使偶联剂充分与合金表面接触。采用这一措施可以使偶联 剂包覆于材料的表面，以减少材料氧化，使其保持2 14 1相。采用本专利技术前述的电磁波吸收材料可制备出具有更好电磁波吸收性能的复合材 料，这种复合材料的制备方法是将所述的材料放入未固化的粘结材料中，经充分混合均勻 后再放入非磁性材料制作的模具内，将模具置于磁场中，同时使模具在磁场中旋转，如此对 材料进行取向处理直到粘结材料固化，这里所述的粘结材料为树脂或石腊，或聚乙烯，或聚 丙烯等高分子材料。前述的复合材料制备中，其取向处理时磁场为10_4 10T，模具旋转速度为1 200转/分。本专利技术推荐制备复合材料时所用的粘材料为热固化环氧树脂。经相关的试验研究表明，本专利技术的电磁波吸收材料和由该材料制备的复合材料在 薄的材料厚度条件下，如在2 3mm，具有优于现有技术的电磁波性能，能满足强吸收的要 求，本专利技术的材料是一种性能优良的新型的吸波材料，可用于屏蔽电磁辐射和消除电磁干 扰，也可满足现代仪器对小型化、集成化和高效率的要求。附图说明附图1为本专利技术实例1材料取向前后XRD衍射谱图。附图2为本专利技术实例1的材料用石蜡为粘结剂制备的复合材料的电磁波吸收谱 图，其中 曲线为未经取向处理的复合材料的吸收曲线，■曲线为经取向处理后的复合材 料的吸收曲线。图中的2mm和2. 5mm分别是指被测样品反射损耗对应的材料的厚度值为2 毫米和2. 5毫米。附图3为本专利技术实例1材料用热固化环氧树脂为粘结剂制备的复合材料的电磁波 吸收谱图，图中的2和2. 5分别是指被测样品反射损耗对应的材料的厚度值为2毫米和2. 5毫米。附图4为本专利技术实例2材料取向前后XRD衍射谱图。附图5为本专利技术实例2的材料用石蜡为粘结剂制备的复合材料的电磁波吸收谱 图，其中 曲线为未经取向处理的复合材料的吸收曲线，■曲线为经取向处理后的复合材 料的吸收曲线。图中的2mm和2. 5mm分别是指被反射损耗对应的材料的厚度值为2毫米和 2. 5毫米。附图6为本专利技术实例2的材料用热固环氧树脂为粘结剂制备的复合材料的电磁波 吸收谱图，图中的2mm和2. 5mm分别是指被测样品反射损耗对应的材料的厚度值为2毫米 和2. 5毫米。具体实施例方式本专利技术的具体实施方式是a.先将稀土元素和铁，以及硼铁在惰性气体保护下熔炼成合金，再对合金在真空 下退火一周，然后在保护剂保护下粉碎成粉末。b.将制备的稀土过渡族金属间化合物粉末与体积比为1 9 9 1的未固化的 粘结材料混合均勻后放入非磁性材料制作的模具内，置于10_4 ιοτ(特斯拉)的磁场中， 同时模具在磁场中以1 200转/分的转速进行旋转，直到粘结材料固化。本专利技术优选的材料制备方法是模具放置于10_4 IOT (特斯拉)的磁场，模具旋转 速度为1 200转/分。以下是本专利技术的两个最佳实施例实施例1称取1. 837g钕、1. 128g钐，6. 789g铁，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电磁波吸收材料，其特征是材料的通式为Ｒ↓［２］Ｆｅ↓［１４］Ｂ，通式中Ｒ是Ｓｍ和Ｎｄ两种稀土元素以Ｎｄ↓［１－ｘ］Ｓｍ↓［ｘ］比例组合，其中０．３≤ｘ≤１，且Ｒ↓［２］Ｆｅ↓［１４］Ｂ材料的易磁化方向与Ｃ轴不平行。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李发伸，左文亮，刘忻，伊海波，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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