[發明專利]一種非晶態空心微球電磁波吸收材料的制備方法

有效

• 申請號: 202110396354.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113305293B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 許寶才;王楊;張士憲;張保玉;李天宇;董中奇
• 申請（專利權）人: 河北工業職業技術學院
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F1/0655;B22F1/08;C22C45/02;H01Q17/00;H05K9/00
• 代理公司: 石家莊開言知識產權代理事務所(普通合伙) 13127
• 代理人: 李志民

本發明涉及一種非晶態空心微球電磁波吸收材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：以惰性氣體為送粉氣體和保護氣體，使用送粉氣體將粒度為1?100um的磁性合金材料粉末，送入超音速火焰噴涂設備的高溫火焰中，以將磁性合金材料粉末快速融化為液態金屬熔滴并噴射出去，在噴射口使用低溫鹽溶液對這些液態金屬熔滴進行冷卻，得到固體顆粒，收集固體顆粒，烘干，得到鐵基非晶態空心微球電磁波吸收材料。該制備方法將非晶合金制成低密度輕質化的非晶合金空心微球，在保持磁導率、電阻匹配特性、電磁波高吸收性能的同時，降低吸波材料密度，使得吸波材料在同等厚度條件下，磁導率提高且面密度降低30％。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，特別涉及一種非晶態空心微球電磁波吸收材料的制備方法。

背景技術

電磁波吸波材料不僅能提高武器的雷達隱身能力、戰場生存能力和有效打擊能力，同時在微波電子器件、電磁輻射防護、保密通訊等民用領域也得到了廣泛的應用。

根據損耗機理的不同，吸波材料分為電阻型、電損耗型和磁損耗型三類。電磁波吸波材料采用磁損耗或電損耗型吸收劑作為主體材料。隨著制備技術的迅猛發展，新型吸波材料不斷涌現，目前研究的新型吸波材料包括納米、手性、導電聚合物、多晶鐵纖維、等離子體隱身等新材料。對隱身技術以及吸波劑的發展起到了巨大的推動作用。目前，電磁波吸收材料中大規模應用的吸收劑主要為鐵氧體微粉和合金微損耗型吸收劑。

鐵磁性材料如羰基鐵、鐵鎳合金、鐵硅鋁合金納米晶合金材料，由于其晶粒間的強交換耦合作用，使得它具有很高的初始磁導率。非晶軟磁合金具有電阻率高、磁晶各向異性為零、高飽和磁感應強度、高磁導率等的特點，倍受國內外專家學者的關注。

鐵基非晶合金材料，雖然在磁導率和電阻率等方面優于鐵基合金，但他們都有共同的缺點就是密度高，用其做成的吸波材料面密度和重量都較高。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種非晶態空心微球電磁波吸收材料的制備方法，該制備方法將非晶合金制成低密度輕質化的非晶合金空心微球，在保持磁導率、電阻匹配特性、電磁波高吸收性能的同時，降低吸波材料密度，使得吸波材料在同等厚度條件下，磁導率提高且面密度降低30％。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

本發明提供一種非晶態空心微球電磁波吸收材料的制備方法，其方法為：以惰性氣體為送粉氣體和保護氣體，使用送粉氣體將粒度為1-100um的磁性合金材料粉末，送入超音速火焰噴涂設備的高溫火焰中，以將磁性合金材料粉末快速融化為液態金屬熔滴并噴射出去，在噴射口使用低溫鹽溶液對這些液態金屬熔滴進行冷卻，得到固體顆粒，收集固體顆粒，烘干，得到鐵基非晶態空心微球電磁波吸收材料。

優選地，磁性合金材料粉末的粒度為1-10μm、10-20μm、20-30μm、30-40μm、40-50μm、50-60μm、60-70μm、70-80μm、80-90μm或90-100μm。

根據本發明的較佳實施例，所述低溫鹽溶液為含有5％-15％的NaCl或CaCl₂或CaN₂O₆的水溶液，其溫度≤20℃，以確保所述液態金屬熔滴以大過冷度快速冷卻。

根據本發明的較佳實施例，所述送粉氣體和保護氣體為高純氬氣。高純氬氣是指純度達99.95％以上的氬氣。

根據本發明的較佳實施例，所述烘干溫度為60-80℃。將收集的固體顆粒在60-80℃烘箱中烘干水分。

根據本發明的較佳實施例，所述磁性合金材料粉末為鐵基軟磁材料合金粉末。

根據本發明的較佳實施例，所述磁性合金材料粉末為FeSiAl合金粉末。