一种低频吸波材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低频吸波微粉的制备方法，特别涉及一种掺杂锰的铁基合金吸波微粉的制备方法，属于功能材料领域。
【背景技术】
[0002]随着通信、电子技术的不断发展，移动通信、电子器件广泛的使用，它带来的方便的同时，也发射出辐射，给人造成危害。在军事上，隐形与反隐形技术的不断发展，隐形材料不断被开发。微波吸收材料作为一种能够吸收电磁波的功能材料，它可以将电磁波能量转化为其他形式的能量，以此来抑制电磁波的辐射和干扰。现在吸波材料广泛应用于隐形飞机、隐形导弹、人体安全防护、微波暗室消除、安全信息保密等许多方面。
[0003]微波吸收材料应具有良好的微波吸收率和宽的吸收频带，此外，还应具有小的厚度和面密度，良好的力学性能和抗环境性能。吸波材料已达十几种之多，其中应用较广的几类吸波材料有铁氧体、金属微粉、导电高聚物和铁电吸波材料等。在众多吸波材料中，磁性吸波材料具有明显优势，而且将是主要的研宄对象，磁性吸波材料主要包括铁氧体、超细金属粉、多晶铁纤维、合金微粉等。铁氧体具有较低的介电常数，匹配特性较好，但是微波磁导率不够高，制备的涂层较厚。而金属吸收剂具有使用高温性能好、饱和磁化强度和磁损耗能力大等特点，金属微粉吸收材料主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波。
[0004]由于Fe的资源比较丰富，价格相对于Co和Ni都比较低廉，因此Fe基合金吸波材料的制备成为研宄的重点。FeNd合金以优异的吸波性能被广泛研宄，虽然取得一定成果，但仍然存在吸波频带较窄、低频段性能差等缺点。本发明通过把Mn添加到FeNd合金中，调节合金匹配，增加合金吸波性能，使其在低频段具有良好的性能。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料及其制备方法，具体是按如下步骤进行: (I)取适量纯度大于99.5%的Fe,Nd,Mn金属原料，按Fe17Nd2^xMnx (0.2彡X彡0.7)的原子比例配料；
⑵用真空电弧炉将上述配好成分原料进行合金熔炼；
⑶将熔炼好的合金锭取出，并用石英玻璃管进行真空密封；
⑷把玻璃管侵入水中，检验其是否密封完全；
(5)再把玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理；
(6)退火一段时间后取出样品，进行淬火；
(7)淬火后砸破玻璃管，取出管内的样品；
(8)将样品进行机械初步粉碎；
O)收集初步粉碎的粉末，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨；
CO)球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料。
[0006]优先地，在步骤⑴中，按照原子比为Fe17Nd2_xTix (0.4彡X彡0.6)配料。
[0007]优先地，在步骤(5)中，退火温度控制在600-700°C，退火时间为12_15天。
[0008]优先地，在步骤(9)中，球料比为20:1，行星式球磨机速度控制200-300 r/min运行。
[0009]优先地，在步骤(1Φ中，用行星式球磨机进行球磨的时间为40_60h。
[0010]本发明具有下列优点和特性:
⑴此方法制取的微波吸收材料成本低廉，制备工艺简单；
⑵吸波频带宽，低频性能好。
【具体实施方式】
[0011]实施例一:
取适量纯度大于99.5%的Fe、Nd、Mn金属原料，按Fe17NcUMnci^分配料6g，用真空电弧炉将配料进行熔炼，熔炼3次，使其熔炼均匀，再把熔炼好的合金用石英玻璃管进行真空密封，将密封的石英玻璃管放入水中检验其密封性，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中进行均匀化退火处理，炉内温度保持600°C的环境，退火15天后，取出样品迅速放入冰水混合物中进行淬火，充分冷却后取出，沥干水分，砸破玻璃管拿出样品，将样品表面层打磨掉，用研钵罐将样品进行机械初步粉碎，当粒度约为0.5mm时，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨机进行球磨处理，球磨需在汽油的保护下，球料质量比为20:1，转速为200 r/min。球磨40 h后把汽油倒出，取出样品粉末，晾干，即可获得供一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料。
[0012]实施例二:
取适量纯度大于99.5%的Fe、NcUMn金属原料，按Fe17Nd1.5MnQ.5成分配料6g，用真空电弧炉将配料进行熔炼，熔炼3次，使其熔炼均匀，再把熔炼好的合金用石英玻璃管进行真空密封，将密封的石英玻璃管放入水中检验其密封性，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中进行均匀化退火处理，炉内温度保持650°C的环境，退火13天后，取出样品迅速放入冰水混合物中进行淬火，充分冷却后取出，沥干水分，砸破玻璃管拿出样品，将样品表面层打磨掉，用研钵罐将样品进行机械初步粉碎，当粒度约为0.5mm时，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨机进行球磨处理，球磨需在汽油的保护下，球料质量比为20:1，转速为250 r/min。球磨50 h后把汽油倒出，取出样品粉末，晾干，即可获得供一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料。
[0013]实施例三:
取适量纯度大于99.5%的Fe、Nd、Mn金属原料，按Fe17NduMncif^分配料6g，用真空电弧炉将配料进行熔炼，熔炼3次，使其熔炼均匀，再把熔炼好的合金用石英玻璃管进行真空密封，将密封的石英玻璃管放入水中检验其密封性，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中进行均匀化退火处理，炉内温度保持700°C的环境，退火12天后，取出样品迅速放入冰水混合物中进行淬火，充分冷却后取出，沥干水分，砸破玻璃管拿出样品，将样品表面层打磨掉，用研钵罐将样品进行机械初步粉碎，当粒度约为0.5mm时，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨机进行球磨处理，球磨需在汽油的保护下，球料质量比为20:1，转速为300 r/min。球磨60 h后把汽油倒出，取出样品粉末，晾干，即可获得供一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料。
【主权项】
1.一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料及其制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: (I)取适量纯度大于99.5%的Fe,Nd,Mn金属原料，按Fe17Nd2^xMnx (0.2彡X彡0.7)的原子比例配料； ⑵用真空电弧炉将上述配好成分原料进行合金熔炼； ⑶将熔炼好的合金锭取出，并用石英玻璃管进行真空密封； ⑷把玻璃管侵入水中，检验其是否密封完全； (5)再把玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理； (6)退火一段时间后取出样品，进行淬火； (7)淬火后砸破玻璃管，取出管内的样品； (8)将样品进行机械初步粉碎；O)收集初步粉碎的粉末，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨； CO)球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料。2.根据权利要求1所述的一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料及其制备方法，其特征在于，在步骤⑴中，按照原子比为Fe17Nd2-Jix (0.4彡X彡0.6)配料。3.根据权利要求1所述的一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料及其制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，退火温度控制在600-700°C，退火时间为12-15天。4.根据权利要求1所述的一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料及其制备方法，其特征在于，在步骤⑶中，球料比为20:1，行星式球磨机速度控制200-300 r/min运行。5.根据权利要求1所述的一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料及其制备方法，其特征在于，在步骤(10)中，球磨的时间为40-60h。
【专利摘要】本发明公开了一种Fe-Nd-Mn低频吸波材料及其制备方法，该材料的特征在于它是以金属Fe、Nd、Ti为原料，按Fe17Nd2-xMnx（0.2≤X≤0.7）的原子比例配料，经过用石英玻璃管进行真空密封，再通过均匀化、淬火、机械初步粉碎等操作，最后在汽油环境保护条件下，用行星式球磨机进行球磨，收集粉末晾干即可获得一种合金微粉吸波材料。该方法成本低廉、工艺简单，制取的吸波微粉吸波频带宽、低频性能好。
【IPC分类】C22C38/04, C22C33/04
【公开号】CN104894461
【申请号】CN201510241818
【发明人】黄鹏腾
【申请人】黄鹏腾
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日