[发明专利]一种具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料，其特征在于，该具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料包括的化学成分及各个化学成分的质量百分比为：N：0.1~12%、Cr：0~9%、Ni：0~10%、Mo：0~5%、Mn：0~2%，余量为Fe及不可避免的杂质；

所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料的宏观颗粒内部包括微米级晶粒及亚微米级晶粒、纳米级晶粒和非晶；按质量比，微米级晶粒及亚微米级晶粒：纳米级晶粒：非晶=(90~10)：(9~85)：(1~5)；其中，非晶的质量百分比≤5%；

所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料包括多种含有合金元素的氮化物；所述的含有合金元素的氮化物为含合金元素的α-Fe(N)相、含合金元素的γ'-Fe₄N相和含合金元素的ε-Fe_2-3N相中的一种或几种；其中，具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料中，含有的含合金元素的α-Fe(N)相的质量百分比＜30%。

2.根据权利要求1所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料，其特征在于，所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料宏观颗粒尺寸为100nm~20μm。

3.根据权利要求1所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料，其特征在于，微米级晶粒及亚微米级晶粒的尺寸范围为≥100nm，纳米级晶粒的尺寸范围为2~10nm。

4.根据权利要求1所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料，其特征在于，所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料，其反射损耗在X波段和P波段均可达到＜-20dB。

5.一种具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制备铁合金粉末待渗氮材料

按原材料的化学成分，称量原料，进行制粉，得到成分均一的铁合金粉末待渗氮材料；其中，铁合金粉末待渗氮材料的颗粒粒度为50~100μm，所述的原材料的化学成分及其质量百分比为：Cr：0~10%、Ni：0~10%、Mo：0~5%、Mn：0~2%，余量Fe及不可避免的杂质；

步骤2：渗氮

将铁合金粉末待渗氮材料置于渗氮炉中，在480~650℃对铁合金粉末待渗氮材料进行渗氮处理，得到渗氮后的材料；其中，渗氮氮势为0.4~1.6，渗氮时间为5~10h；

步骤3：高能球磨

将渗氮后的材料，在高纯氩气保护下或真空情况下进行高能球磨，球磨时间为45~120min，按质量比，球料比为(1~4)：1，球磨机电机转速为1700~1800r/min，得到具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料。

6.如权利要求5所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，制粉采用的方法为真空气雾化制粉。

7.如权利要求5所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，渗氮采用气体渗氮处理或离子渗氮处理。

8.如权利要求5所述的具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中个，当在高纯氩气保护下进行球磨，氩气的气压为0.9~1.2atm。

9.一种具有多尺度晶粒的纳米氮化铁吸波材料，其特征在于，采用权利要求5-8任意一项所述的制备方法制得。