[發(fā)明專利]一種用于降低鐵基納米晶合金介電常數(shù)的熱處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110381944.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN113201631A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王邦漢;韓滿貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C21D1/26
• 分類號(hào): C21D1/26;C21D1/74;C21D9/52;C21D11/00
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

本發(fā)明屬于軟磁合金材料領(lǐng)域，具體為一種用于降低鐵基納米晶合金介電常數(shù)的熱處理方法。通過對(duì)鐵基非晶合金薄帶進(jìn)行快速退火處理，在控制納米晶相即α?Fe(Si)相析出的同時(shí)，使更多的Fe₂B硬磁相在非晶基體上析出，以此降低材料介電常數(shù)。退火過程中，通過將升溫溫度控制在650℃～800℃范圍內(nèi)，使α?Fe(Si)相晶粒尺寸小30％～50％，F(xiàn)e₂B硬磁相數(shù)量密度提高60％～80％，因此能夠?qū)崿F(xiàn)提升磁導(dǎo)率的同時(shí)大幅度降低介電常數(shù)，使得電磁波能最大限度地進(jìn)入材料內(nèi)部，減少電磁波表面反射，提升吸波能力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有成本較低、處理過程簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，便于對(duì)材料進(jìn)行大規(guī)模的處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軟磁合金材料領(lǐng)域，特別是涉及一種用于降低鐵基納米晶合金介電常數(shù)的熱處理方法。

背景技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子通訊與雷達(dá)信號(hào)探測(cè)技術(shù)也在不斷升級(jí)，電磁波吸收材料的應(yīng)用也越來越廣泛。在軍事上，世界各國(guó)軍隊(duì)都在強(qiáng)調(diào)隱身技術(shù)，吸波材料可以有效吸收雷達(dá)的電磁波探測(cè)信號(hào)，避免在戰(zhàn)場(chǎng)上暴露，達(dá)到出其不意發(fā)起攻擊的目的。在生活中，大量電子設(shè)備在為人們帶來了便利的同時(shí)，造成的電磁污染也給人們的生活工作帶來了諸多困擾和危害。如電磁輻射造成人體亞健康，電磁干擾可以使電子設(shè)備失靈導(dǎo)致無法正常工作，而吸波材料可以有效解決這些問題。

吸波材料的種類多，磁性吸波材料作為其中一類占據(jù)十分重要的地位。而磁性合金由于其具有高飽和磁化強(qiáng)度(Ms)，居里溫度高Tc以及溫度穩(wěn)定性好的特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。特別是在GHz頻段，磁性合金的優(yōu)點(diǎn)使得它成為用來制備吸波材料的首選。鐵基納米晶合金是磁性合金中的一種，鐵基納米晶合金具有納米晶相鑲嵌在非晶基體中的特殊雙相結(jié)構(gòu)，使得鐵基納米晶合金具有優(yōu)異的磁性能，如高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高磁導(dǎo)率、低矯頑力等特點(diǎn)。但是，鐵基納米晶合金在GHz頻段使用時(shí)產(chǎn)生的問題也十分明顯。根據(jù)Snoek極限關(guān)系，磁性合金往往是利用形狀各向異性來實(shí)現(xiàn)在高頻段的應(yīng)用，即將磁性合金制成薄片狀粉體，提高材料在GHz頻段的磁導(dǎo)率。然而，將磁性合金制成薄片狀粉體后往往會(huì)增加粉體的表面積，導(dǎo)致極化作用增強(qiáng)提高了介電常數(shù)，從而影響電磁波進(jìn)入材料內(nèi)部，降低材料的吸波效率。因此薄片狀鐵基納米晶合金粉體過高的介電常數(shù)就成為鐵基納米晶合金用作吸波材料的阻礙。

目前，為了解決鐵基納米晶合金粉體介電常數(shù)過高的問題，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用以下方法：如在制備鐵基納米晶合金時(shí)往其中摻雜陶瓷相，或通過表面處理法或磁控濺射法在鐵基納米晶合金鍍上低介電常數(shù)的材料涂層。但是，不管是摻雜的陶瓷相還是低介電材料的涂層毫無例外都會(huì)影響到鐵基納米晶合金的磁導(dǎo)率，影響吸波性能。此外，這些技術(shù)方法往往繁瑣復(fù)雜、低產(chǎn)、成本高，不宜用于大規(guī)模的對(duì)鐵基納米晶合金進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于降低鐵基納米晶合金介電常數(shù)的熱處理方法，以大幅降低鐵基納米晶合金的介電常數(shù)，使得電磁波能最大限度地進(jìn)入材料內(nèi)部，減少電磁波表面反射。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種用于降低鐵基納米晶合金介電常數(shù)的熱處理方法，包括如下步驟：

步驟1、對(duì)鐵基非晶合金薄帶進(jìn)行清洗并烘干。

步驟2、在保護(hù)氣氛下對(duì)步驟1處理過的鐵基非晶合金薄帶進(jìn)行退火處理；退火處理過程為：對(duì)鐵基非晶合金薄帶進(jìn)行加熱，加熱過程中將升溫速率控制在10℃/s～40℃/s之間，使其快速升溫至650℃-800℃范圍內(nèi)；然后保持溫度為650℃-800℃，保溫時(shí)間為10s-10min；最后將溫度降溫至室溫，降溫過程中將降溫速率控制在10℃/s～30℃/s之間，得到具有雙相結(jié)構(gòu)的鐵基納米晶合金薄帶。

進(jìn)一步的，所述步驟3中，加熱時(shí)采用升溫速率為25℃/s；降溫時(shí)采用的降溫速率為10℃/s。