一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用合金微粉制備吸波材料的方法，特別涉及一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子化、信息化的發展，大量電子產品所產生的電磁波相互干擾，會導致通信中斷，設備失靈等嚴重問題。軍事上隨著隱形技術和隱形裝備的不斷發展，隱形材料必必將推動隱形與反隱形對抗技術的加速發展，吸收電磁波材料已成為材料科學的一大課題。微波吸收材料作為一種能夠吸收電磁波的功能材料，它可以將電磁波能量轉化為其他形式的能量，以此來抑制電磁波的輻射和干擾。
[0003]吸波材料已達十幾種之多，其中應用較廣的幾類吸波材料有鐵氧體、金屬微粉、導電高聚物和鐵電吸波材料等。工程應用上除要求在較寬頻帶內對電磁波具有高的吸收率夕卜，要求材料具有重量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能，在眾多吸波材料中，磁性吸波材料具有明顯優勢，而且將是主要的研宄對象，磁性吸波材料主要包括鐵氧體、超細金屬粉、多晶鐵纖維、合金微粉等。鐵氧體具有較低的介電常數，匹配特性較好，但是微波磁導率不夠高，制備的涂層較厚。而金屬吸收劑具有使用高溫性能好、飽和磁化強度和磁損耗能力大等特點，金屬微粉吸收材料主要是通過磁滯損耗、渦流損耗等吸收衰減電磁波。
[0004]由于Fe的資源比較豐富，價格相對于Co和Ni都比較低廉，因此Fe基合金吸波材料的制備成為研宄的重點。FeNd合金以優異的吸波性能被廣泛研宄，雖然取得一定成果，但仍然存在吸波性能還不夠理想，吸波頻帶較窄。為了克服這些缺點，本發明通過摻雜Cr介質，增加合金吸收累積效果，并調節其匹配，使其吸收頻帶增寬，最大反射損耗增加，最終制備出一種吸收頻帶寬、吸收率強的微波吸收材料。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法，具體步驟是通過以下技術路線實現的:
⑴將金屬Fe、Nd、Cr按一定的原子比例配料；
⑵將配好的原料放入真空電弧爐中進行熔煉，熔煉次數為2-3次；
⑶待熔煉好的合金冷卻后，取出，并放在石英玻璃管中真空密封；
⑷將真空密封好的石英管放入水中，檢驗其是否密封完全；
(5)再把裝有合金樣品的玻璃管放入爐子中，進行均勻化退火處理；
(6)退火一段時間后將樣品取出并迅速放入冰水混合物中進行淬火；
(7)待樣品充分冷卻，砸破玻璃管，取出管內的樣品；
(8)將樣品在研缽中進行機械初步粉碎；
O)將粉碎后的樣品，倒入球磨罐中，在汽油的保護下，用行星式球磨機進行球磨；
CO)球磨一段時間后，把合金微粉取出晾干，即可得一種合金微粉吸波材料。
[0006]優先地，在步驟⑴中，金屬Fe、金屬Nd和Cr純度大于99.5%，按照原子比為Fe17Nd2^xCrx (0.3 彡 X 彡 0.5)配料。
[0007]優先地，在步驟(5)中，退火溫度控制在700-900°C，退火時間為10_15天。
[0008]優先地，在步驟(9)中，球料比為15:1-20: 1，行星式球磨機速度控制250-350 r/min運行。
[0009]優先地，在步驟(1Φ中，用行星式球磨機進行球磨的時間為50_70h。
[0010]本發明具有下列優點和特性:
⑴此方法制取的吸附材料，原料來源廣泛，成本低廉，制備工藝簡單；
⑵吸波頻帶寬，吸收強度高。
【具體實施方式】
[0011]實施例一:
將純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、Cr按原子比為Fe17Ndh7Crtl3配料。將配好樣品裝入真空電弧爐中，經過抽真空、換氣洗氣操作，重復三次，然后充入一定量的氬氣作為保護氣體，開始熔煉，每個樣品熔煉三次，將熔煉好的樣品裝入石英玻璃管中，并進行真空密封操作，把玻璃管放入水中檢驗其密封性，檢驗密封完好后，把玻璃管放入箱式電阻爐中在700°C環境條件下進行退火處理，15天后將玻璃管取出仍入冰水混合物中并進行淬火，待充分冷卻后，取出玻璃管并砸碎，拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，再用研缽進行機械初步粉碎，機械粉碎后用行星式球磨機進行球磨，在汽油的保護下，以球料質量比為20:1，轉速為250 r/min的條件，球磨50 h，球磨結束后把合金微粉取出晾干，即可得一種合金微粉吸波材料。
[0012]實施例二:
將純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、Cr按原子比為Fe17Ndh6 Cr ^配料。將配好樣品裝入真空電弧爐中，經過抽真空、換氣洗氣操作，重復三次，然后充入一定量的氬氣作為保護氣體，開始熔煉，每個樣品熔煉三次，將熔煉好的樣品裝入石英玻璃管中，并進行真空密封操作，把玻璃管放入水中檢驗其密封性，檢驗密封完好后，把玻璃管放入箱式電阻爐中在800°C環境條件下進行退火處理，12天后將玻璃管取出仍入冰水混合物中并進行淬火，待充分冷卻后，取出玻璃管并砸碎，拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，再用研缽進行機械初步粉碎，機械粉碎后用行星式球磨機進行球磨，在汽油的保護下，以球料質量比為20:1，轉速為250 r/min的條件，球磨50 h，球磨結束后把合金微粉取出晾干，即可得一種合金微粉吸波材料。
[0013]實施例三:
將純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、Cr按原子比為Fe17Ndu Cr α5配料。將配好樣品裝入真空電弧爐中，經過抽真空、換氣洗氣操作，重復三次，然后充入一定量的氬氣作為保護氣體，開始熔煉，每個樣品熔煉三次，將熔煉好的樣品裝入石英玻璃管中，并進行真空密封操作，把玻璃管放入水中檢驗其密封性，檢驗密封完好后，把玻璃管放入箱式電阻爐中在800°C環境條件下進行退火處理，12天后將玻璃管取出仍入冰水混合物中并進行淬火，待充分冷卻后，取出玻璃管并砸碎，拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，再用研缽進行機械初步粉碎，機械粉碎后用行星式球磨機進行球磨，在汽油的保護下，以球料質量比為20:1，轉速為250 r/min的條件，球磨50 h，球磨結束后把合金微粉取出晾干，即可得一種合金微粉吸波材料。
【主權項】
1.一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟: (I)將純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、Cr按Fe17Nd2^xCrx (0.3 ^ X ^ 0.5)的原子比例配料； ⑵將配好的原料放入真空電弧爐中進行熔煉，熔煉次數為2-3次； ⑶待熔煉好的合金冷卻后，取出，并放在石英玻璃管中真空密封； ⑷將真空密封好的石英管放入水中，檢驗其是否密封完全； (5)再把裝有合金樣品的玻璃管放入爐子中，進行均勻化退火處理； (6)退火一段時間后將樣品取出并迅速放入冰水混合物中進行淬火； (7)待樣品充分冷卻，砸破玻璃管，取出管內的樣品； (8)將樣品在研缽中進行機械初步粉碎； O)將粉碎后的樣品，倒入球磨罐中，在汽油的保護下，用行星式球磨機進行球磨； CO)球磨一段時間后，把合金微粉取出晾干，即可得一種合金微粉吸波材料。
2.根據權利要求1所述的一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法，其特征在于，在步驟(5)中，退火溫度控制在700-900°C，退火時間為10-15天。
3.根據權利要求1所述的一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法，其特征在于，在步驟(9)中，球料比為15:1-20:1，球磨機速度為250-350 r/min。
4.根據權利要求1所述的一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法，其特征在于，在步驟(10)中，球磨的時間為50-70h。
【專利摘要】本發明涉及一種摻雜鉻的鐵基合金吸波材料的制備方法，它是以金屬Fe、Nd、Cr為原料,將其按一定原子比配料，并用電弧熔煉爐進行熔煉合金。再將合金樣品通過用石英玻璃管進行真空密封，密封好后放入高溫環境進一步均勻化處理，之后再淬火，然后取出樣品，在研缽中進行機械初步粉碎，最后放入不銹鋼球磨罐中，并在汽油的保護下，進行高能球磨，球磨一段時間后，把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得一種合金微粉吸波材料。
【IPC分類】C22C33-04, B22F1-00, C21D1-26, B22F9-04, C21D1-18, C22C38-26
【公開號】CN104831173
【申請號】CN201510228720
【發明人】黃鵬騰
【申請人】黃鵬騰
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月7日