[發明專利]一種LaNiFeSi磁性微波吸收材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710021665.4
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106801166A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 潘順康;羅家亮;成麗春;林培豪;喬自強;王振中
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;C22C1/02;C22F1/10;B22F9/04;B22F1/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 周雯

技術領域

本發明屬于磁性微波吸收材料技術領域，具體是一種LaNiFeSi磁性微波吸收材料及其制備方法。

背景技術

隨著現代科學技術的發展，各種電子、電氣設備為社會生產提供了很高的效率，為人們的日常生活帶來極大的便利。與此同時，電子、電氣設備工作過程中產生的電磁輻射與干擾又會影響人們的生產和生活，導致人類生存空間的電磁環境惡化。電磁波在科學技術上的廣泛應用也帶來新的社會問題，成為繼水源、大氣和噪聲之后的具有較大危害性且不易防護的新污染源，它不僅影響正常通信，甚至直接威脅人類的健康，成為社會和科學界關注的熱點問題。

電磁屏蔽就是利用導電或導磁材料將電磁輻射限制在某一規定的空間范圍內。為了解決電磁輻射帶來的危害,人們進行了大量的研究工作。其中在微波波段內，特別在2-18GHz頻段內，采用磁性吸波材料來吸收電磁波，可以很好抑制電磁波的輻射和干擾。吸波材料通過介電損耗或磁損耗或者將通過共振耦合作用將進入材料的電磁波能量轉化為熱能或者其他形式的能量，從而降低電磁輻射和干擾。如將磁性吸波材料涂在電視、音響、VCD機、電腦、游戲機、微波爐、移動電話表面上，可以使電磁波泄露降到安全限值以下(小于38微瓦/每平方厘米)，確保人體健康。將其應用于高功率雷達、微波醫療器、微波破碎機，能保護操作人員免受電磁波輻射的傷害。將吸波材料應用于建筑材料中，可解決高大的建筑反射電磁波造成重影的問題。而磁性吸波材料制作的微波暗室可廣泛地應用于雷達、通信和航空航天領域。此外，磁性吸波材料在改善機載、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。

目前，常用的吸波材料主要有鐵氧體、導電纖維、碳納米管、SiC材料以及磁性材料等。其中由于鐵氧體是研究比較成熟的一類吸波材料，但是同時也存在飽和磁化強度低、吸波頻寬較窄、密度較大、制備過程污染環境等特點，限制了其在特定環境中的廣泛應用。磁性材料中由于軟磁金屬微粉擁有高的居里溫度，好的溫度穩定性，高的飽和磁化強度，在2～18GHz頻段范圍內可以獲得較高的磁損耗，以及較低的渦流損耗，且應用于吸波涂層匹配厚度相對較小，作為吸波材料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。由于Ni基合金吸波材料的低頻吸波性能較好，抗氧化性能和耐腐蝕性能好，而稀土又有著其獨特的電磁特性。而Fe資源比較豐富，價格相對于Co和Ni都比較低廉，而且Fe基合金吸波材料的吸波性能也較好。Si元素具有較小的密度，加入鐵合金后可減小合金的密度、增加合金的電阻率并降低合金的飽和磁化強度。因此，在Ni基合金中添加適量的稀土元素和Fe、Si，以合適的比例進行配比，可在一定程度上改善其電磁參數，有利于開發出具有較好微波吸收性能的磁性吸波材料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，而提供一種在2～18GHz微波波段內具有吸收頻帶寬、吸波效率高、熱穩定性好及具有一定抗氧化能力和耐腐蝕性能的LaNiFeSi磁性微波吸收材料及其制備方法。

實現本發明目的的技術方案是：

一種LaNiFeSi磁性微波吸收材料，其分子式的化學計量比為原子百分比為：La：16.67、Ni：81.33～73.33、Fe：2、Si：0～8，上述各組分含量百分比之和為100。

一種LaNiFeSi磁性微波吸收材料的制備方法，具體包括如下步驟：

(1)配料：以純度≥99.90％的La、Ni、Fe、Si金屬為原料，按La_16.67Ni_{81.33～73.33}Fe₂Si_0～8原子百分比的化學計量式配料，上述各組分含量百分比之和為100；

(2)熔煉：在氬氣或真空保護下熔煉；

(3)均勻化熱處理：將熔煉好的鑄錠在真空或氬氣保護下進行均勻化熱處理；

(4)粗碎：將得到的合金錠破碎成粗粉；

(5)球磨：將得到的粗粉進行球磨。

所述的步驟(2)中的熔煉，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3～4次。

所述的步驟(3)中的均勻化處理過程包括保溫3～10天，之后進行冰水淬火。

所述的步驟(3)中的均勻化熱處理，熱處理溫度為800℃～1100℃溫度。

所述的步驟(4)中的粗粉，顆粒度小于0.5mm。