一種摻雜Nd、La的鐵基合金吸波材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金吸波微粉的制備方法，特別涉及一種摻雜Nd、La的鐵基合金吸波微粉的制備方法，屬于功能材料領域。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信、電子器件廣泛的使用，它帶來方便的同時，也發射出輻射危害，給人造成健康影響。在軍事上，隱形與反隱形技術的不斷發展，隱形材料不斷被開發。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。現在吸波材料廣泛應用于隱形飛機、隱形導彈、人體安全防護、微波暗室消除、安全信息保密等許多方面。
[0003]微波吸收材料應具有良好的微波吸收率和寬的吸收頻帶，此外，還應具有小的厚度和面密度，良好的力學性能和抗環境性能。吸波材料已達十幾種之多，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。Fe基合金以優異的吸波性能被廣泛研宄，雖然取得一定成果，但仍然存在吸波頻帶較窄、低頻段性能差等缺點。稀土元素是一類具有被最外層電子所屏蔽的未成對4f電子的元素，因而它們的原子和離子具有特殊的電磁性能。將一定量的稀土元素添加到鐵基合金中，可以調節吸波材料吸收峰的頻率范圍，并可以擴展吸收頻帶寬度，同時能調節合金的匹配要求，改善吸波性能。本發明通過把Nd、La添加到Fe基合金中，經過熔煉、球磨制備出優異性能的微波吸收微粉。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種Fe-Nd-La合金吸波材料及其制備方法，具體是按如下步驟進行:
(I)以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd2^xMnx (0.2彡X彡0.7)
的原子比例配料；
⑵用真空電弧爐將上述配好成分原料進行合金熔煉；
⑶將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進行真空密封；
⑷把玻璃管侵入水中，檢驗其是否密封完全；
(5)再把玻璃管放入爐子中，進行均勻化退火處理；
(6)退火結束后取出樣品，進行淬火；
(7)淬火后砸破玻璃管，取出管內的樣品；
(8)將樣品進行機械初步粉碎； (9)收集初步粉碎的粉末，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Fe-Nd-La低頻吸波材料。
[0006]優先地，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2_xLax (0.4彡X彡0.6)配料。
[0007]優先地，在步驟(5)中，退火溫度控制在600-700°C，退火時間為12_15天。
[0008]優先地，在步驟(9)中，球料比為15:1，行星式球磨機速度控制200-300 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此方法制取的微波吸收材料成本低廉，制備工藝簡單；
⑵吸波頻帶寬，低頻性能好。
【具體實施方式】
[0011]實施例一:
以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd1.61^。.4成分配料6g，借助真空電弧爐將配料進行熔煉，熔煉3次，使其熔煉均勻，再把熔煉好的合金用石英玻璃管進行真空密封，將密封的石英玻璃管放入水中檢驗其密封性，確保密封完全后，瀝干水分，把玻璃管放入箱式電阻爐中進行均勻化退火處理，爐內溫度保持600°C的環境，退火15天后，取出樣品迅速放入冰水混合物中進行淬火，充分冷卻后取出，砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，用研缽罐將樣品進行機械初步粉碎，當粒度約為0.5mm時，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨機進行球磨處理，球磨需在汽油的保護下，球料質量比為15:1，轉速為200 r/min。球磨70 h后把汽油倒出，取出樣品粉末，瞭干，即可獲得供一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
[0012]實施例二:
以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd1.5LaQ.5成分配料6g，借助真空電弧爐將配料進行熔煉，熔煉3次，使其熔煉均勻，再把熔煉好的合金用石英玻璃管進行真空密封，將密封的石英玻璃管放入水中檢驗其密封性，確保密封完全后，瀝干水分，把玻璃管放入箱式電阻爐中進行均勻化退火處理，爐內溫度650°C的環境，退火14天后，取出樣品迅速放入冰水混合物中進行淬火，充分冷卻后取出，砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，用研缽罐將樣品進行機械初步粉碎，當粒度約為0.5mm時，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨機進行球磨處理，球磨需在汽油的保護下，球料質量比為15: 1，轉速為250r/min。球磨60 h后把汽油倒出，取出樣品粉末，瞭干，即可獲得供一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
[0013]實施例三:
以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd1.41^。.6成分配料6g，借助真空電弧爐將配料進行熔煉，熔煉3次，使其熔煉均勻，再把熔煉好的合金用石英玻璃管進行真空密封，將密封的石英玻璃管放入水中檢驗其密封性，確保密封完全后，瀝干水分，把玻璃管放入箱式電阻爐中進行均勻化退火處理，爐內溫度保持700°C的環境，退火12天后，取出樣品迅速放入冰水混合物中進行淬火，充分冷卻后取出，砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，用研缽罐將樣品進行機械初步粉碎，當粒度約為0.5mm時，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨機進行球磨處理，球磨需在汽油的保護下，球料質量比為15:1，轉速為300 r/min。球磨50h后把汽油倒出，取出樣品粉末，瞭干，即可獲得供一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
【主權項】
1.一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (I)以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd2^xMnx (0.2彡X彡0.7)的原子比例配料； ⑵用真空電弧爐將上述配好成分原料進行合金熔煉； ⑶將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進行真空密封； ⑷把玻璃管侵入水中，檢驗其是否密封完全； (5)再把玻璃管放入爐子中，進行均勻化退火處理； (6)退火結束后取出樣品，進行淬火； (7)淬火后砸破玻璃管，取出管內的樣品； (8)將樣品進行機械初步粉碎；O)收集初步粉碎的粉末，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Fe-Nd-La低頻吸波材料。
2.根據權利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2_xLax (0.4彡X彡0.6)配料。
3.根據權利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟(5)中，退火溫度控制在600-700°C，退火時間為12-15天。
4.根據權利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟⑶中，球料比為15:1，行星式球磨機速度控制200-300 r/min運行。
5.根據權利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟(1Φ中，用行星式球磨機進行球磨的時間為50-70h。
【專利摘要】本發明通過把Nd、La添加到Fe基合金中，制備出優異性能的微波吸收微粉。該微粉的特征在于它是以金屬Fe、Nd、La為原料，按Fe17Nd2-xMnx（0.2≤X≤0.7）的原子比例配料，經過熔煉、真空密封、均勻化處理、淬火等操作，制備出吸波合金，再把合金先用機械初步粉碎，再在汽油環境保護條件下，用行星式球磨機進行球磨，球磨結束后收集粉末晾干即可獲得吸波微粉。
【IPC分類】C21D6-00, B22F9-04, B22F1-00, C22C38-00
【公開號】CN104846272
【申請號】CN201510245031
【發明人】黃鵬騰
【申請人】黃鵬騰
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月14日