一种高片状化率的FeSiAl吸波粉末的制备方法及其应用

本发明属于吸波隐身材料，具体涉及一种高片状化率的fesial吸波粉末的制备方法及其应用。

背景技术：

1、快速发展的第五代无线系统(5g)为人类的生活提供了便利同时也加剧了城市电磁污染，特别是在发射功率较高、利用率较低的低频区域。近年来，由无线通信电磁辐射诱发的电磁干扰机电磁污染日益显现，严重影响城市环境同时威胁着人类的身体健康。这一现状对低频波段的吸波材料提出了新的要求。

2、fesial合金因其低成本和高饱和磁化强度导致的高磁损耗能力而备受关注。然而，fesial在低频的应用仍然受到snoek极限的挑战：在0.1～1ghz波段，fesial合金复磁导率随频率升高而迅速降低、因此无法实现p-l波段的高磁损耗。对fesial合金粉末进行片状化是突破snoek限制、获取高磁导率最为有效的手段；此外，片状颗粒厚度小于该频段的趋肤深度时还可有效抑制涡流效应、避免表面反射。因此，fesial的片状化成为其性能挖潜及p-l波段应用的关键。

3、现有技术中，制备片状fesial粉末的常用方法是球磨，但是因fesial合金自身的脆性较大，在使用不锈钢罐和不锈钢磨球来进行球磨时，fesial合金极易破碎，因此不仅片状化率较低，且所制备的颗粒边缘碎裂、尖角凸出；此外，因球磨过程中的冷焊，片状颗粒表面往往还粘附大量细碎颗粒。调研表明，采用上述工艺，片状粉末的得率低于30％，且普遍存在碎裂和颗粒附着问题。受此限制，在片状fesial粉末作为吸收剂使用时，相应涂层因局部颗粒团聚形成导电网络、从而发生强烈的涡流效应，最终导致其介电常数过高而阻抗失配，严重影响电磁波吸收性能；此外，颗粒尖角位置强烈的电场效应也可能导致局部电磁波反射，进一步导致性能劣化，存在磁导率较低的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高片状化率的fesial吸波粉末的制备方法及其应用，本发明提供的制备方法制备的高片状化率的fesial吸波粉末的片状化≥90％，具有较低的介电常数和较高的磁导率，同时该制备方法的高片状化率的fesial吸波粉末得率更高。

2、为了实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种高片状化率的fesial吸波粉末的制备方法，包括以下步骤：

4、将fesial颗粒原料置于球磨罐中，加入磨球和过程控制剂，进行球磨，得到片状fesial颗粒；所述球磨罐的材质为聚四氟乙烯；所述磨球的材质为氧化锆；

5、将所述片状fesial颗粒进行筛分，得到所述高片状化率的fesial吸波粉末；所述高片状化率的fesial吸波粉末的片状化率≥90％。

6、优选地，所述过程控制剂为乙醇。

7、优选地，所述fesial颗粒原料包括fe 84.5～86.5wt.％、si 9.3～9.9wt.％和余量al。

8、优选地，所述fesial颗粒原料的粒径为20～80μm；所述磨球的直径为5～8mm。

9、优选地，所述fesial颗粒原料、磨球和过程控制剂的质量比为1:15～25:1.5～2.5。

10、优选地，所述球磨的转速为400～500r/min，时间为360～720min。

11、优选地，所述筛分采用的筛网的孔径为80～600目。

12、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的高片状化率的fesial吸波粉末，所述高片状化率的fesial吸波粉末的片状化率≥90％。

13、优选地，所述高片状化率的fesial吸波粉末的宽厚比为80～150。

14、本发明还提供了上述技术方案所述高片状化率的fesial吸波粉末在电磁波吸收构件中的应用。

15、本发明提供了一种高片状化率的fesial吸波粉末的制备方法，包括以下步骤：将fesial颗粒原料置于球磨罐中，加入磨球和过程控制剂，进行球磨，得到片状fesial颗粒；所述球磨罐的材质为聚四氟乙烯；所述磨球的材质为氧化锆；将所述片状fesial颗粒进行筛分，得到所述高片状化率的fesial吸波粉末。本发明利用聚四氟乙烯球磨罐和氧化锆磨球的球磨工艺制备高片状化率的fesial吸波粉末，制备的高片状化率的fesial吸波粉末的片状化率更高，片状化率≥90％；且粉末边缘和表面光滑平整，冷焊在其表面的细小颗粒较少，形态规整。且本发明制备方法步骤简单，高片状化率的fesial吸波粉末得率更高。进一步地，本发明中过程控制剂为乙醇，不涉及到有毒有害的化学物质，对环境友好。

16、本发明还提供了所述fesial粉末在电磁波吸收构件中的应用，在应用过程中，本发明制备的形态规整的高片状化率的fesial吸波粉末有效的避免了局部颗粒团聚而形成的导电网络，抑制了涡流的形成，从而获得较低的介电常数，使得电磁波吸收构件在不损失磁性能的前提下，其介电损耗性能与磁损耗性能实现了良好的阻抗匹配，在完成电磁波吸收方面具有重要的实际应用价值和广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种高片状化率的fesial吸波粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过程控制剂为乙醇。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述fesial颗粒原料包括fe 84.5～86.5wt.％、si 9.3～9.9wt.％和余量al。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述fesial颗粒原料的粒径为20～80μm；所述磨球的直径为5～8mm。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述fesial颗粒原料、磨球和过程控制剂的质量比为1:15～25:1.5～2.5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的转速为400～500r/min，时间为360～720min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述筛分采用的筛网的孔径为80～600目。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备的高片状化率的fesial吸波粉末，其特征在于，所述高片状化率的fesial吸波粉末的片状化率≥90％。

9.根据权利要求8所述高片状化率的fesial吸波粉末，其特征在于，所述高片状化率的fesial吸波粉末的宽厚比为80～150。

10.权利要求8或9所述高片状化率的fesial吸波粉末在电磁波吸收构件中的应用。

技术总结
本发明提供了一种高片状化率的FeSiAl吸波粉末的制备方法及其应用，涉及吸波隐身材料技术领域。本发明提供的高片状化率的FeSiAl吸波粉末的制备方法，包括以下步骤：将FeSiAl颗粒原料置于球磨罐中，加入磨球和过程控制剂，进行球磨，得到片状FeSiAl颗粒；所述球磨罐的材质为聚四氟乙烯；所述磨球的材质为氧化锆；将所述片状FeSiAl颗粒进行筛分，得到所述高片状化率的FeSiAl吸波粉末。本发明利用聚四氟乙烯球磨罐和氧化锆磨球的球磨工艺制备高片状化率的FeSiAl吸波粉末，制备的高片状化率的FeSiAl吸波粉末的片状化率≥90％。且本发明制备方法步骤简单，高片状化率的FeSiAl吸波粉末得率高。

技术研发人员：姜建堂,李翊宁,刘甲,管振杰,甄良
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/20