[发明专利]一种壳核结构的碳包覆铁基纳米晶合金复合粉体电磁波吸收剂及其制备方法

权利要求书

1.一种壳核结构的碳包覆铁基纳米晶合金复合粉体电磁波吸收剂，其特征在于，粉体具有近球形壳核结构，粉体粒径为3~10 μm；粉体核心部纳米晶合金为非晶和α-Fe的复合组织，α-Fe的晶粒尺寸为10~30 nm，合金成分为Fe_bal.Si_aB_b，其中a和b分别表示对应元素的原子百分比含量，并满足3≤a≤15、3≤b≤15、Fe为余量；粉体壳层部为平均厚度0.3~1 μm的非晶C层，占粉体的重量百分比含量为5~25；

粉体核心部纳米晶合金的成分为Fe_bal.Co_xNi_ySi_aB_bC_cCu_dTM_e，其中TM为Nb、Mo、Cr、Mn中的至少一种，x、y、a、b、c、d和e分别表示对应元素的原子百分比含量，并满足0≤x≤15、0≤y≤15、0≤x+y≤20、0≤a≤15、0≤b≤15、0≤c≤15、6≤a+b+c≤30、0≤d≤2、0＜e≤4、余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的壳核结构的碳包覆铁基纳米晶合金复合粉体电磁波吸收剂，其特征在于，由所述复合粉体和透波基体按质量比3:2混合而成的电磁波吸收涂层在层厚为1.5~2.5 mm时，反射损耗低于-10 dB的频率范围为8~18 GHz，最小反射损耗为-54 dB。

3.根据权利要求1所述的壳核结构的碳包覆铁基纳米晶合金复合粉体电磁波吸收剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、制备Fe基纳米晶合金粉

a. 按照所述Fe基纳米晶合金的名义成分式称量原材料配制合金，各原料纯度不低于99重量%；

b. 采用感应熔炼炉或非自耗电弧炉在氩气氛围下熔化混合好的原材料得到化学均匀的母合金锭；

c. 将母合金锭机械破碎并过筛得到粒径低于300 μm的合金微粉；

d. 将合金微粉置于不锈钢球磨罐中，设置球料比为20:1，将球磨罐抽真空后充入氩气，随后封闭球磨罐置于行星式球磨机内进行球磨，设置转速为350 rpm，每磨30 min停机5分钟进行冷却，采用正反转运行程序确保粉体球磨均匀，设置球磨时间为50~85 h，球磨结束后冷却0.5 h后取出得到粒径为2~8 μm的Fe基纳米晶合金粉；

步骤二、采用商用C粉或者采用如下步骤制备C粉

a. 将石墨机械破碎并过筛得到粒径低于300 μm的石墨微粉；

b. 将石墨微粉置于不锈钢球磨罐中，设置球料比为20:1，将球磨罐抽真空后充入氩气，随后封闭球磨罐置于行星式球磨机进行球磨，设置转速为350 rpm，每磨30 min停机5分钟进行冷却，采用正反转运行程序确保粉体球磨均匀，设置球磨时间为30 h，球磨结束后冷却0.5 h后取出得到粒径为1~3μm的C粉；

步骤三、制备C包覆Fe基纳米晶合金复合粉体

将步骤一和步骤二获得的Fe基纳米晶合金粉和C粉按设定比例混合，置于不锈钢球磨罐中，选择球料比为20:1或30:1，将球磨罐抽真空后充入氩气，随后封闭球磨罐置于行星式球磨机进行球磨，设置转速为200 rpm，每磨30 min停机5分钟进行冷却，采用正反转运行程序确保粉体球磨均匀，设置球磨时间为6~10 h，球磨结束后冷却0.5 h后取出得到粒径为3~10 μm的复合粉体。