[发明专利]一种合金微粉电磁波吸收剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁波吸收材料技术领域，尤其涉及一种合金微粉电磁波吸收剂及其制备方法。

背景技术

随着现代科技的发展，电子化、信息化技术的应用得到迅速发展，各种现代电子设备如手机等的快速普及，人们所使用和依赖的信息系统越来越多。电子设备辐射以及泄露的电磁波威胁着人类的健康与安全；信息系统都是借助于数字化信号传递的，很容易受电磁波干扰而产生误差。已经发现电子和信息设备的辐射电磁波产生的电磁波干扰可以引起明显的医疗和通讯等故障；解决此类问题的方法之一就是在阻隔物中加入电磁波吸收剂；除民用方面，电磁波吸收剂也用于现代战争关键技术之一—隐身技术中，将所得的吸收剂与特定粘结剂混合，作为一种涂层涂覆在坦克、战车战斗机等装备之上，以骗过对方雷达等探测设备，在敌人未察觉的情况下，先发制人。因此，电磁波吸收剂在信息传播、电子器件、微波防护和军事等方面也获得了广泛的应用。

Fe基合金微粉是典型的吸收剂之一，常见Fe基合金微粉有,Fe-Si合金微粉、Finemet合金微粉，Sendust合金微粉。在理论上，优异的电磁波吸收剂合金微粉应具有高的磁导率和磁损耗，这样才可以尽可能吸收外界的电磁波；另外，在实际应用的时候也要考虑吸收剂的抗氧化性与耐腐蚀性等；而Cr元素是一种可以提高合金抗氧化性、耐腐蚀性、抑制晶粒长大的典型元素，不锈钢用品中经常使用，在Fe-Si合金的基础上再添加适量的Cr元素可以大大提升合金的实用性能；得到的Fe-Si-Cr合金具有高的磁导率和磁损耗，是一种新的优秀的吸收剂。同时，现今制备原料的方法一般是通过将事先熔炼好的材料经过气雾法制备成颗粒原料，或者是经过快萃法制备薄带，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种合金微粉电磁波吸收剂，本发明的另一目的是提供一种上述合金微粉电磁波吸收剂制备方法。

本发明所述的合金微粉电磁波吸收剂，其特征在于该合金微粉电磁波吸收剂是一种Fe基软磁合金，该合金微粉电磁波吸收剂的组分及摩尔百分比分别为：Fe73.5～88%；Si11～21.50%；Cr1～5%。上述电磁波吸收剂的晶粒范围为2μm-900μm，物相组成为bcc-Fe（Si，Cr），呈片状，长径比>10。

本发明还提供了制备上述的合金微粉电磁波吸收剂的方法，具体步骤如下：

S1、根据所述的合金微粉电磁波吸收剂的化学成分和摩尔百分比，称量纯铁块、多晶硅和纯铬块为原料；

S2、在隔绝氧气状态的电弧加热炉中放入S1中称量好的原料，进行熔炼得到熔融状态的金属液体，最后浇铸成锭；

S3、将S2所得铸锭的进行机械破碎，得到尺寸范围为180μm-220μm微细小颗粒；

S4、将S3机械破碎后的微细小颗粒放入行星式球磨机中进行湿法球磨，选取磨球是锆球，将球、料和无水乙醇按照重量比为球:料:无水乙醇=250:1:25配制成混合物放入球磨罐中进行球磨；

S5、将S4球磨完成后的取出料进行烘干，获得Fe-Si-Cr合金微粉电磁波吸收剂。

进一步的，S2中所述的隔绝氧气状态是充入惰性气体或保持真空状态；

进一步的，S4中所选锆球的直径为15mm；

进一步的，S4中所述的球磨机转速为200r/min，球磨时间为48小时。

本发明的有益效果是：

所得片状化合金粉末，晶粒尺寸远小于材料交换长度，晶粒之间的交换耦合作用将局域各向异性平均，从而有效提高材料的微波磁导率和磁损耗；所得的片状化合金粉末，其片状化程度高，长径比>10，高长径比易于突破斯洛克（Snoek）极限，更有益于提高微波磁导率和磁损耗。

与现有技术常用的气雾法和快萃法制备原料相比，机械破碎法的制作工艺更简单，更节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例1所制备的合金微粉电磁波吸收剂典型的SEM照片。

图2为本发明实施例1所制备的合金微粉电磁波吸收剂与石蜡所形成的吸波材料的磁导率和磁损耗。

图3为本发明实施例2所制备的合金微粉电磁波吸收剂典型的SEM照片。

图4为本发明实施例2所制备的合金微粉电磁波吸收剂与石蜡所形成的吸波材料的磁导率和磁损耗。

图5为本发明实施例3所制备的合金微粉电磁波吸收剂典型的SEM照片。

图6为本发明实施例3所制备的合金微粉电磁波吸收剂与石蜡所形成的吸波材料的磁导率和磁损耗。

图7为本发明实施例4所制备的合金微粉电磁波吸收剂典型的SEM照片。