一種低頻吸波材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低頻吸波微粉的制備方法，特別涉及一種摻雜錳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]隨著通信、電子技術的不斷發展，移動通信、電子器件廣泛的使用，它帶來的方便的同時，也發射出輻射，給人造成危害。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，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。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，但仍然存在吸波頻帶較窄、低頻段性能差等缺點。本發明通過把Mn添加到FeNd合金中，調節合金匹配，增加合金吸波性能，使其在低頻段具有良好的性能。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料及其制備方法，具體是按如下步驟進行: (I)取適量純度大于99.5%的Fe,Nd,Mn金屬原料，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)退火一段時間后取出樣品，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-Mn低頻吸波材料。
[0006]優先地，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2_xTix (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20:1，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40_60h。
[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:
取適量純度大于99.5%的Fe、Nd、Mn金屬原料，按Fe17NcUMnci^分配料6g，用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，然后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，瀝干水分，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20:1，轉速為200 r/min。球磨40 h后把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得供一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料。
[0012]實施例二:
取適量純度大于99.5%的Fe、NcUMn金屬原料，按Fe17Nd1.5MnQ.5成分配料6g，用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，然后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650°C的環境，退火13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，瀝干水分，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20:1，轉速為250 r/min。球磨50 h后把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得供一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料。
[0013]實施例三:
取適量純度大于99.5%的Fe、Nd、Mn金屬原料，按Fe17NduMncif^分配料6g，用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，然后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，瀝干水分，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20:1，轉速為300 r/min。球磨60 h后把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得供一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料。
【主權項】
1.一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料及其制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (I)取適量純度大于99.5%的Fe,Nd,Mn金屬原料，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)退火一段時間后取出樣品，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-Mn低頻吸波材料。2.根據權利要求1所述的一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料及其制備方法，其特征在于，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2-Jix (0.4彡X彡0.6)配料。3.根據權利要求1所述的一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料及其制備方法，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-Mn低頻吸波材料及其制備方法，其特征在于，在步驟⑶中，球料比為20:1，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-Mn低頻吸波材料及其制備方法，其特征在于，在步驟(10)中，球磨的時間為40-60h。
【專利摘要】本發明公開了一種Fe-Nd-Mn低頻吸波材料及其制備方法，該材料的特征在于它是以金屬Fe、Nd、Ti為原料，按Fe17Nd2-xMnx（0.2≤X≤0.7）的原子比例配料，經過用石英玻璃管進行真空密封，再通過均勻化、淬火、機械初步粉碎等操作，最后在汽油環境保護條件下，用行星式球磨機進行球磨，收集粉末晾干即可獲得一種合金微粉吸波材料。該方法成本低廉、工藝簡單，制取的吸波微粉吸波頻帶寬、低頻性能好。
【IPC分類】C22C38/04, C22C33/04
【公開號】CN104894461
【申請號】CN201510241818
【發明人】黃鵬騰
【申請人】黃鵬騰
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月13日