一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波吸收材料及制備方法，特別涉及一種添加釩的鐵基合金微波吸收材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軍事上隨著隱形技術(shù)和隱形裝備的不斷發(fā)展，微波吸收材料作為隱形技術(shù)的關(guān)鍵，開(kāi)發(fā)微波吸收材料已成為材料科學(xué)的一大課題。并且在民用上，微波吸收材料可以避免大量電子產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁波相互干擾而導(dǎo)致通信中斷，設(shè)備失靈等嚴(yán)重問(wèn)題。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(zhuǎn)化為其他形式的能量，以此來(lái)抑制電磁波的輻射和干擾。
[0003]微波吸收材料應(yīng)具有良好的吸波性能，即有高于要求的閾值的微波吸收率和寬的吸收頻帶。此外，這種材料還應(yīng)具有小的厚度和面密度，良好的力學(xué)性能和抗環(huán)境性能以及為用戶(hù)接受的價(jià)格。吸波材料已達(dá)十幾種之多，其中應(yīng)用較廣的幾類(lèi)吸波材料有鐵氧體、金屬微粉、導(dǎo)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(yōu)勢(shì)，而且將是主要的研宄對(duì)象，磁性吸波材料主要包括鐵氧體、超細(xì)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(shù)，匹配特性較好，但是微波磁導(dǎo)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(qiáng)度和磁損耗能力大等特點(diǎn)，金屬微粉吸收材料主要是通過(guò)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(jià)格相對(duì)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(diǎn)。FeNd合金以?xún)?yōu)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等缺點(diǎn)。釩具有眾多優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能，用途十分廣泛，有金屬“維生素”之稱(chēng)。添加到合金中，能增加合金的延展性。為了克服FeNd合金的缺點(diǎn)，本發(fā)明通過(guò)往合金摻雜金屬V介質(zhì)，調(diào)節(jié)其匹配，增加合金延展性，最終制備出一種吸收頻帶寬、吸收率強(qiáng)的微波吸收材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法，具體是按如下技術(shù)路線進(jìn)行的:
(I)取適量的純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、V，按Fe17Nd2-Jx (0.1彡X彡0.8)的原子比例配料；
⑵借助真空電弧爐將配好的原料熔煉成合金錠；
⑶將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進(jìn)行真空密封；
⑷將上述石英玻璃管放入水中，檢驗(yàn)其是否密封完全，若管內(nèi)沒(méi)有氣泡，表面密封完好;
(5)再把玻璃管放入爐子中，進(jìn)行均勻化退火處理；
(6)退火一段時(shí)間后取出樣品，進(jìn)行淬火； (7)淬火后砸破玻璃管，取出管內(nèi)的樣品；
(8)將樣品進(jìn)行機(jī)械初步粉碎；
O)將粉碎后的樣品，倒入球磨罐中，在汽油的保護(hù)下，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨；
CO)球磨一段時(shí)間后，把合金微粉取出晾干，即可得一種合金微粉吸波材料。
[0006]優(yōu)先地，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2_xVx (0.2彡X彡0.4)配料。
[0007]優(yōu)先地，在步驟(5)中，退火溫度控制在500-600°C，退火時(shí)間為13_15天。
[0008]優(yōu)先地，在步驟(9)中，球料比為15:1，行星式球磨機(jī)速度控制200-300 r/min運(yùn)行。
[0009]優(yōu)先地，在步驟(1Φ中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨的時(shí)間為40_70h。
[0010]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)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(jiǎn)單；
⑵吸波頻帶寬，吸收強(qiáng)度高。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例一:
取適量的純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、V按原子比為Fe17Ndh8Va2配料，借助真空電弧爐將配好的原料熔煉成合金錠，將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進(jìn)行真空密封，再把密封的石英玻璃管放入水中檢驗(yàn)其密封性，若管內(nèi)沒(méi)有氣泡，表明密封完好，然后把玻璃管放入箱式電阻爐中進(jìn)行均勻化退火處理，爐內(nèi)溫度保持500°C，退火15天后取出樣品，進(jìn)行淬火，再砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，再用研缽進(jìn)行機(jī)械初步粉碎，將粉碎后的樣品，倒入球磨罐中，在汽油的保護(hù)下，以球料質(zhì)量比為15:1，轉(zhuǎn)速為200 r/min的條件，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨40 h，球磨結(jié)束后把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得一種合金微粉吸波材料。
[0012]實(shí)施例二:
取適量的純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、V按原子比為Fe17Ndh7Va3配料，借助真空電弧爐將配好的原料熔煉成合金錠，將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進(jìn)行真空密封，再把密封的石英玻璃管放入水中檢驗(yàn)其密封性，若管內(nèi)沒(méi)有氣泡，表明密封完好，然后把玻璃管放入箱式電阻爐中進(jìn)行均勻化退火處理，爐內(nèi)溫度保持500°C，退火14天后取出樣品，進(jìn)行淬火，再砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，再用研缽進(jìn)行機(jī)械初步粉碎，將粉碎后的樣品，倒入球磨罐中，在汽油的保護(hù)下，以球料質(zhì)量比為15:1，轉(zhuǎn)速為250 r/min的條件，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨50 h，球磨結(jié)束后把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得一種合金微粉吸波材料。
[0013]實(shí)施例三:
取適量的純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、V按原子比為Fe17Ndh6Va4配料，借助真空電弧爐將配好的原料熔煉成合金錠，將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進(jìn)行真空密封，再把密封的石英玻璃管放入水中檢驗(yàn)其密封性，若管內(nèi)沒(méi)有氣泡，表明密封完好，然后把玻璃管放入箱式電阻爐中進(jìn)行均勻化退火處理，爐內(nèi)溫度保持600°C，退火13天后取出樣品，進(jìn)行淬火，再砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，再用研缽進(jìn)行機(jī)械初步粉碎，將粉碎后的樣品，倒入球磨罐中，在汽油的保護(hù)下，以球料質(zhì)量比為15:1，轉(zhuǎn)速為300 r/min的條件，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨70 h，球磨結(jié)束后把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得一種合金微粉吸波材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法，其特征在于，具體是按如下技術(shù)路線進(jìn)行的: (I)取適量的純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、V，按Fe17Nd2-Jx (0.1彡X彡0.8)的原子比例配料； ⑵借助真空電弧爐將配好的原料熔煉成合金錠； ⑶將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進(jìn)行真空密封； ⑷將上述石英玻璃管放入水中，檢驗(yàn)其是否密封完全，若管內(nèi)沒(méi)有氣泡，表面密封完好; (5)再把玻璃管放入爐子中，進(jìn)行均勻化退火處理； (6)退火一段時(shí)間后取出樣品，進(jìn)行淬火； (7)淬火后砸破玻璃管，取出管內(nèi)的樣品； (8)將樣品進(jìn)行機(jī)械初步粉碎； O)將粉碎后的樣品，倒入球磨罐中，在汽油的保護(hù)下，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨； CO)球磨一段時(shí)間后，把合金微粉取出晾干，即可得一種合金微粉吸波材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法，其特征在于，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2-Jx (0.2彡X彡0.4)配料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法，其特征在于，在步驟(5)中，退火溫度控制在500-600°C，退火時(shí)間為13-15天。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法，其特征在于，在步驟(9)中，球料比為15:1，行星式球磨機(jī)速度控制200-300 r/min運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法，其特征在于，在步驟(1Φ中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨的時(shí)間為40-70h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種添加釩的合金微波吸收材料及制備方法，首先是取適量的純度大于99.5%的金屬Fe、Nd、V按Fe17Nd2-xVx（0.1≤X≤0.8）的原子比例配料，再借助真空電弧爐將其熔煉成合金錠，然后用石英玻璃管進(jìn)行真空密封，并通過(guò)把玻璃管浸泡在水中檢驗(yàn)其密封性，再通過(guò)均勻化、淬火、機(jī)械初步粉碎等操作，最后將樣品倒入球磨罐中，在汽油環(huán)境保護(hù)條件下，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨結(jié)束后把汽油倒出，取出樣品粉末，晾干，即可獲得一種合金微粉吸波材料。
【IPC分類(lèi)】C22C1-02, B22F9-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104846220
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510233495
【發(fā)明人】黃鵬騰
【申請(qǐng)人】黃鵬騰
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月10日