[發(fā)明專(zhuān)利]一種S波段吸波材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510770486.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105290421A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝國(guó)治;王錳剛;陳文俊;陳將偉;沈楊;周倜;孫康
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蕪湖邁科威特新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22F9/30
• 分類(lèi)號(hào): B22F9/30
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性吸波材料領(lǐng)域，具體涉及一種S波段吸波材料的制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，在軍事領(lǐng)域，吸波材料在改善電磁兼容性能、防止電磁輻射等都起著重要作用。雷達(dá)吸波材料吸收并衰減入射電磁波，減弱反射回波強(qiáng)度，可以降低目標(biāo)雷達(dá)的散射面。因此，應(yīng)用吸波材料吸收一定頻率范圍的電磁波，以降低雷達(dá)散射面是最有價(jià)值的隱身技術(shù)手段。

磁性金屬微粉吸波材料具有居里溫度高、溫度穩(wěn)定性好、在磁性材料中磁化強(qiáng)度最高、微波磁導(dǎo)率較大、介電常數(shù)較高等優(yōu)點(diǎn)，因此在吸波材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。羰基鐵粉是磁性金屬微粉吸波材料的典型代表，由五羰基合鐵分解得到，內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈蔥頭球形，有利于抑制渦流效應(yīng)，減小趨膚效應(yīng)造成的不利影響。羰基鐵粉是一種比較常用的傳統(tǒng)磁性吸收劑，盡管其密度大、抗氧化及耐酸堿腐蝕性低，但其匹配厚度很小。

羰基鐵粉電導(dǎo)率雖然相對(duì)其他磁性金屬較低，但和其自身磁導(dǎo)率相比，電導(dǎo)率仍然較高，較高的電導(dǎo)率引起的趨膚效應(yīng)將導(dǎo)致磁導(dǎo)率降低，以致吸波性能下降。因此，可以通過(guò)材料改性，或者將羰基鐵粉原料由球形或者橢球形結(jié)構(gòu)變成具有各向異性的片狀結(jié)構(gòu)，以降低羰基鐵粉的電導(dǎo)率從而提升其吸波性能，尤其在S波段(2-4GHz)的吸波性能，以突破吸波材料存在的“低頻”瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種S波段吸波材料的制備方法，該吸波材料具有良好的吸波性能，根據(jù)測(cè)得的吸波材料的電磁參量計(jì)算，在2.2～2.8GHz的S波段，厚度為2.5mm以下時(shí)，反射損耗RL小于-15dB。該吸波材料原料易得、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，適合規(guī)?；a(chǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種S波段吸波材料的制備方法，包括如下步驟：

(a)羰基鐵粉在氬氣保護(hù)下預(yù)熱；

(b)將預(yù)熱后的羰基鐵粉、KH-560偶聯(lián)劑、無(wú)水乙醇、不銹鋼滾珠放入球磨罐中，在臥式行星式球磨機(jī)中球磨；

(c)球磨后的漿料在40～60℃加熱2～3小時(shí)進(jìn)行烘干，即可制得S波段吸波材料。

所述步驟(a)中預(yù)熱的溫度為100～200℃，時(shí)間為1～2小時(shí)。

所述步驟(b)中，所述臥式行星式球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為400～500轉(zhuǎn)/分鐘，球磨的時(shí)間為8～10小時(shí)。

所述羰基鐵粉與所述KH-560偶聯(lián)劑的比值為(80～100)g：(1～2)mL。適量的偶聯(lián)劑可以對(duì)羰基鐵粉進(jìn)行表面改性處理，降低羰基鐵粉的介電常數(shù)。

所述羰基鐵粉與所述無(wú)水乙醇的比值為(80～100)g：(200～300)mL。無(wú)水乙醇的加入量要控制在此范圍內(nèi)，過(guò)多和過(guò)少會(huì)使球磨漿料過(guò)稀或過(guò)稠，從而影響球磨的效果。

所述不銹鋼滾珠與所述羰基鐵粉的質(zhì)量比為(8～10)：1。

所述不銹鋼滾珠由直徑為16mm、6mm、3mm的大、中、小三種球形滾珠組成，大、中、小三種球形滾珠的質(zhì)量比為大：中：小＝(5～10)：(40～45)：50。

所述S波段吸波材料在膜厚為2.5mm以下時(shí)，在2.2～2.8GHz的S波段內(nèi)的反射損耗RL小于-15dB。

本發(fā)明在S波段吸波材料的制備過(guò)程中，羰基鐵粉的預(yù)熱在氬氣的保護(hù)下進(jìn)行，防止其在預(yù)熱時(shí)被空氣氧化；

使用不同直徑球形滾珠進(jìn)行球磨，以保證球磨后漿料粒度的均勻性，因?yàn)閷?duì)于初期的粗粉料，大滾珠的球磨效率高，對(duì)于中后期的細(xì)小粉料中、小滾珠的球磨的效果較好。

球磨的時(shí)間控制在8～10小時(shí)，因?yàn)楫?dāng)?shù)陀?小時(shí)時(shí)，羰基鐵粉片狀化程度逐漸增加；高于10小時(shí)時(shí)，片狀化完成后的羰基鐵粉會(huì)出現(xiàn)大量破碎，磁性能反而惡化。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.S波段吸波材料的制備工藝簡(jiǎn)單、原料易得、成本低廉，適合規(guī)?；a(chǎn)；

2.經(jīng)球磨方法制備得到的S波段吸波材料的羰基鐵粉原料由圓形或橢圓形變成了具有一定長(zhǎng)徑比的片狀結(jié)構(gòu)，從而使吸波材料具有優(yōu)越的吸波性能。

3.在厚度為2.5mm以下時(shí)，在2.2～2.8GHz的S波段內(nèi)吸波涂層的反射損耗RL小于-15dB，吸波性能較好。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明S波段吸波材料的制備工藝流程；

圖2A是常規(guī)形態(tài)羰基鐵粉原料的掃描電鏡照片；

圖2B是本發(fā)明實(shí)施例3球磨10小時(shí)后的吸波材料掃描電鏡照片；

圖3A是常規(guī)形態(tài)羰基鐵粉原料的復(fù)介電常數(shù)曲線(xiàn)圖；

圖3B是本發(fā)明實(shí)施例1球磨8小時(shí)后的吸波材料復(fù)介電常數(shù)曲線(xiàn)圖；