[发明专利]一种纳米晶超细合金粉电磁波吸收剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米晶超细合金粉电磁波吸收剂及其制备方法。

背景技术

目前，按损耗机理来分，电磁波吸收剂主要有两类：(1)介电损耗类吸收剂，如炭黑、碳纤维、石墨、SiC纤维等；(2)磁损耗类吸收剂，如铁氧体、羰基铁粉、金属微粉等。介电损耗类吸收材料厚度大，吸收频带窄，磁性吸收剂可以拓宽频带，减薄厚度。而铁氧体作为吸收剂已经有很长的一段历史，是常用的吸波材料之一，它既有一定的介电损耗，还有较大的磁损耗，在几十到几百MHz范围内有良好的吸收性能。但是铁氧体存在一个比较严重的问题是：在较高频率的微波频率，铁氧体的磁导率一般比较小，微波吸收性能变差。纳米磁性金属粉末(如铁、钴、镍、硅及其合金等)具有复数磁导率和复数介电常数，微波频率的磁导率较高，具有大量吸收电磁波能量，温度稳定性好等突出优点，成为一种很有发展前途的吸收剂，可以弥补铁氧体类磁性材料的比重大、高频特性不理想等缺点，特别是微粒尺寸为纳米级时，纳米粒子的表面效应、体积效应及量子尺寸效应使其产生很多与块材料不同的物理和化学效应，使得纳米磁性吸波材料对电磁波特别是高频电磁波具有优良的吸收性能，是一种理想的电磁波吸收材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米晶超细合金粉电磁波吸收剂及其制备方法。

本发明所述的纳米晶超细合金粉电磁波吸收剂是由Fe、Co、Ni三种元素所组成的二元或三元纳米晶超细合金粉，Fe、Co、Ni三种元素所占合金中的原子百分比分别为10～90％。

本发明所述的纳米晶超细合金粉电磁波吸收剂的制备方法如下：

(1)将铁、镍、钴其中两种或三种的可溶性无机盐分别按比例在去离子水中溶解混合，再加入适量的有机酸，充分搅拌，配制成均匀溶液后，加入氨水调节溶液的pH值至7，把溶胶置于烘干箱中，110℃烘干成干凝胶，把干凝胶加热自蔓延后得到氧化物粉末；

(2)把氧化物粉末进行短时间球磨，球磨完毕后把氧化物粉末放置在管式炉中，通入氮气排除反应装置中的空气，再通入氢气，然后进行加热还原氧化物粉末，还原温度为300～900℃，还原保温一定时间，然后快速风冷到150℃以下取出，收集产物得到Fe、Co、Ni二元或三元纳米晶超细合金粉电磁波吸收剂。

上述步骤(1)中可溶性无机盐是硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍。

上述步骤(1)中铁、镍、钴其中两种或三种的可溶性无机盐的加入比例是无机盐中铁、镍、钴的单一元素摩尔含量为10～90％。

上述步骤(1)中加入有机酸是柠檬酸其摩尔比是：硝酸铁∶柠檬酸＝5∶6，硝酸钴∶柠檬酸＝5∶9，硝酸镍∶柠檬酸＝5∶9。

上述步骤(2)中球磨时间是1～3小时。

上述步骤(2)中还原保温时间是1～5小时。

本发明的有益效果是：

1.纳米晶超细合金粉电磁波吸收剂具有复数磁导率和复数介电常数，微波频率的磁导率较高，具有大量吸收电磁波能量，温度稳定性好，可以弥补铁氧体类磁性材料的比重大、高频特性不理想等缺点，纳米粒子的表面效应、体积效应及量子尺寸效应使其产生很多与块材料不同的物理和化学效应，使得纳米磁性吸波材料对电磁波特别是高频电磁波具有优良的吸收性能，是一种理想的电磁波吸收材料。

2.超细金属粉通过自蔓延燃烧法制备，制备过程中通过热处理可以调控金属粉末的在微波频率下的磁导率，从而可以达到调控吸波频带的效果。

具体实施方式

以下是制备Fe、Co、Ni二元或三元纳米晶超细合金粉微波吸收剂的实例。

实施例1：