[发明专利]一种反射损耗达-60.9dB的高熵合金吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种反射损耗达‑60.9dB的高熵合金吸波材料，该高熵合金吸波材料的分子式为Fe_aNi_bCr_cAl_d，其中，a、b、c、d分别表示对应金属元素的原子百分比数值；本发明还公开了上述吸波材料的制备方法，该方法包括：一、根据目的产物称量原料粉末；二、在充满氩气的手套箱中装粉密封；三、球磨；四、取出在充满氩气的手套箱中开启得到高熵合金吸波材料。本发明的高熵合金吸波材料通过多元素的组成特性，发挥了多种损耗机制的耦合作用，协同提高了高熵合金吸波材料的吸波性能，且有效吸收带宽较大，能耗较低，降低了原料成本；本发明的制备方法过程操作简单，无需复杂的设备，成本低，有利于大规模生产。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种反射损耗达-60.9dB的高熵合金吸波材料及其制备方法。

背景技术

现代电子工业技术的飞速发展，电子电器设备的大量使用在为人们生活提供便利的同时，电磁污染也越来越严重。此外，雷达探测技术的持续进步使得军事作战装备极易被敌方探测、追踪、攻击。尤其是应用于隐身飞机、航母等在高温、易腐蚀这样的大环境下，迫切需要具备抗高温氧化、耐腐蚀性强的新型吸波材料。

研究表明，由于高熵合金中“熵”的作用，合金的耐腐蚀性、抗高温氧化、高温稳定性和软磁性能等一系列性能均突破传统合金的性能极限。目前对高熵合金吸波材料的研究较少，已报道的FeNiCo系高熵合金虽然表现出较好的吸波性能，然而依然存在以下问题：（1）有效吸收带宽窄；最大反射损耗值一般不大于-60dB，厚度超过2mm；（2）能耗高；通常需要进行后续热处理或者是磁场退火才表现出优异的吸波能力，且制备工序繁杂；（3）成本高；所含Co元素价格高昂，且后续处理在提高制备周期的同时，进一步提高了生产成本。

因此，需要研制一种新型低成本强反射损耗高熵合金。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种反射损耗达-60.9dB的高熵合金吸波材料。该高熵合金吸波材料通过多元素的组成特性发挥了多种损耗机制的耦合作用，显著协同提高了高熵合金吸波材料的吸波性能，且有效吸收带宽较大，能耗较低，且无需添加Co，大大降低了原料成本，符合吸波材料“薄、轻、宽、强”的使用要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种反射损耗达-60.9dB的高熵合金吸波材料，其特征在于，该高熵合金吸波材料的分子式为Fe_aNi_bCr_cAl_d，其中，a、b、c、d分别表示对应金属元素的原子百分比数值，误差均在±0.2％范围内，且30≤a≤40，30≤b≤40，25≤c≤35，5≤d≤10，a+b+c+d=100；所述高熵合金吸波材料与石蜡混合物制备的厚度2 mm的涂层的最大反射损耗值达-60.9dB，小于-10dB的有效吸波频宽达4.97GHz。

本发明的高熵合金吸波材料通过添加铁磁性元素Fe和Ni，促进了高熵合金吸波材料吸收电磁波，使其具有较好的电磁波吸收能力，通过添加耐腐蚀抗氧化元素Cr和Al，提高了高熵合金吸波材料的耐腐蚀及抗氧化性能，扩大了高熵合金吸波材料的应用范围，同时高熵合金吸波材料中多元素的组成特性发挥了多种损耗机制的耦合作用，不仅满足了吸波材料合金化、复合化的发展需求，还显著协同提高了高熵合金吸波材料的吸波性能，且有效吸收带宽较大，能耗较低，且无需添加Co，大大降低了原料成本。

上述的一种反射损耗达-60.9dB的高熵合金吸波材料，其特征在于，a=35，b=30，c=30，d=5。

上述的一种反射损耗达-60.9dB的高熵合金吸波材料，其特征在于，所述高熵合金吸波材料的微观相结构以固溶体为主。该微观相结构特性保证了本发明的吸波材料属于高熵合金的范畴，从而有利于发挥多种损耗机制的耦合作用。