Ni基合金磁性微波吸波材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的Ni基合金磁性微波吸波材料及其制備方法，其分子式的化學計量比為：Pr 16.67、Ni 83.33~75、Fe 0~8.33。由包含下述主要步驟的方法制備而成：以純度≥99.50%的Pr、Fe、Ni金屬為原料，在氬氣或真空保護下熔煉，鑄錠在真空或氬氣保護下于600～1100℃進行熱處理，之后用冰水進行淬火，然后進行機械破碎后碾磨制粉以及球磨制粉。本發(fā)明的Ni基合金在2～18 GHz微波波段內(nèi)具有較好的微波吸收效果，吸收頻帶寬，且具有制備工藝簡單、抗氧化能力強等優(yōu)點。在磁性吸波材料中，本發(fā)明的Ni基合金磁性微波吸收材料適用于制備要求具有吸收頻帶寬、吸波性能好以及抗氧化能力強的微波吸收產(chǎn)品。
【專利說明】Ni基合金磁性微波吸波材料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于微波材料領域，具體是Ni基合金磁性吸波材料及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 由于電子設備、移動通訊在日常生活中使用越來越普遍，而這些電子儀器、設備工 作時輻射出的電磁波，不但會干擾周圍其他電子儀器的正常工作，而且會對人類的身心健 康帶來威脅。為了解決電磁輻射所帶來的危害，人們進行了大量的研宄工作。其中在微波 波段內(nèi)（尤其在2?18GHz頻段內(nèi)），通過利用磁性吸波材料來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，具有較好的效果。如將磁性吸波材料涂在電 視、音響、VCD機、電腦、手機通訊等電子產(chǎn)品的表面上，可以使電磁波泄露降到安全限值以 下（小于10微瓦/每平方厘米），確保人體健康。將其應用于雷達、微波醫(yī)療器械、微波破 碎機等設備中，可以在一定程度上降低電磁波輻射對操作人員身體的傷害。將微波吸收材 料應用于建筑材料中，可以解決因高大的建筑反射電磁波所造成的重影問題。而使用磁性 微波吸收材料制作的微波暗室也被廣泛地應用于雷達、電子通訊和航空航天等領域。此外， 磁性微波吸收材料在改善機載、航載雷達設備的兼容性，提高整機性能等方面也有著廣闊 的應用空間，由此可見磁性微波吸收材料的應用市場是非常巨大的。
[0003] 傳統(tǒng)的吸波材料主要有鐵氧體型和磁性金屬（合金）微粉等。雖然鐵氧體在幾 百MHz頻段內(nèi)是應用最廣和最有效的抗電磁干擾材料，然而由于其飽和磁化強度低，但是 在2?18GHz頻段下微波磁導率較小，吸波能力差，而且匹配厚度較厚（厘米級），因此鐵 氧體材料在該頻段的應用受到很大的局限。而片狀軟磁金屬微粉由于居里溫度高，熱穩(wěn)定 性好，有較好的飽和磁化強度以及顆粒形狀效應，在2?18GHz頻段下可同時獲得較高的復 磁導率和較低的渦流損耗，匹配厚度較?。ê撩准墸?，作為電磁波吸收劑具有很好的應用前 景，而目前應用最多的軟磁合金微粉主要是Fe、Co、Ni及其合金微粉等。
[0004] 開發(fā)吸波性能好、吸收頻帶寬、抗氧化能力和耐腐蝕性能好、溫度穩(wěn)定性好、原材 料豐富、制備工藝容易掌握及生產(chǎn)成本低的新型磁性吸波材料是今后的一個研宄重點，隨 著研宄開發(fā)工作的深入化，難度會變得越來越大，但是市場對性能好價格又低的磁性吸波 材料又是迫切需要的，開發(fā)物美價廉的磁性吸波材料一直是當今世界各國材料研宄工作者 的研宄熱點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的問題就是提供一種Ni基合金磁性吸波材料及其制備方法，這 種材料在2?18GHz微波波段內(nèi)具有吸收頻帶寬、吸波效率高、熱穩(wěn)定性好、抗氧化能力強 以及耐腐蝕性能好等優(yōu)點。
[0006] 本發(fā)明的Ni基合金磁性吸波材料，其分子式的化學計量比為：Prl6. 67、 Ni83. 33 ?75. 00、FeO ?8. 33。
[0007] 制備PrNiFe合金磁性吸波材料的方法，包含下述主要步驟：
[0008] (1)以純度彡99.50%的？1^6、附金屬為原料，按以下的化學計量比？1'16. 67附83.3? 75FeQ?8.33 配料；
[0009] (2)在氬氣或真空保護下熔煉；
[0010] (3)鑄錠在真空或氬氣保護下于600?1100°C進行熱處理；
[0011] ⑷粗破碎碾磨制粉；
[0012] (5)磨細粉。
[0013] 所述熔煉，于標準的非自耗真空電弧爐中進行，為了保證合金的成分均勻性，需翻 轉熔煉3?4次；
[0014] 所述熱處理過程包括保溫48?120小時，之后水淬。熱處理溫度以900?1050°C 為宜，保溫時間以72?120小時較佳；
[0015] 所述碾磨制粉采用瑪瑙缽碾磨機碾磨30分鐘，之后于300目篩下過篩；
[0016] 所述磨細粉采用球磨，把氧化鋯球和粗碎后的粗粉按15:1?20:1質量比放入氧 化鋯罐中，在乙醇做保護劑的情況下，球磨20?40h，球磨機轉速為300?350轉/分鐘；
[0017] 產(chǎn)品反射率R和電磁參數(shù)的檢測：
[0018] 按PrNiFe合金粉體：石賭=4 :1 (質量比）的比例混合，制成內(nèi)徑和外徑分別為 3mm和7臟，厚度為3. 5mm左右的同軸試樣，采用HP8722ES微波矢量網(wǎng)絡分析儀分別測量試 樣在2?18GHz頻段的復介電常數(shù)及復磁導率。采用下式計算出單層吸波材料的不同厚度 下的反射率R :

【權利要求】
1. 一種Ni基合金磁性吸波材料，其特征是：其分子式的化學計量比為：Pr 16. 67、Ni 83. 33~75、Fe 0~8. 33。
2. 權利要求1所述的Ni基合金磁性吸波材料的制備方法，其特征是，包含下述主要步 驟： (1) 以純度彡99. 50%的Pr、Fe、Ni金屬為原料，按以下化學計量比Pr16.67Ni83. 3~75 Fe 。~8.33 配料； (2) 在氬氣或真空保護下熔煉； (3) 鑄錠在真空或氬氣保護下于600?1100°C進行熱處理； (4) 粗破碎碾磨制粉； (5) 磨細粉。
3. 根據(jù)權利要求2的制備方法，其特征是，于非自耗真空電弧爐中進行熔煉，翻轉3? 4次。
4. 根據(jù)權利要求2的制備方法，其特征是，熱處理過程包括保溫48?120小時，之后進 行冰水淬火。
5. 根據(jù)權利要求2的制備方法，其特征是，粗破碎研磨制粗粉采用機械破碎后，使用瑪 瑙缽碾磨機碾磨30分鐘，之后于300目篩下過篩。
6. 根據(jù)權利要求2的制備方法，其特征是，磨細粉采用球磨，把氧化鋯球和粗碎后的粗 粉按15:1?20:1質量比放入氧化鋯罐中，在乙醇做保護劑的情況下，球磨20h?40h，球磨 機轉速為300~350轉/分鐘。
【文檔編號】B22F1/00GK104451265SQ201410745807
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權日:2014年12月9日
【發(fā)明者】姚青榮, 潘順康, 熊吉磊, 周懷營, 饒光輝 申請人:桂林電子科技大學