[發(fā)明專利]一種殼核結(jié)構(gòu)的碳包覆鐵基納米晶合金復(fù)合粉體電磁波吸收劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113333743B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李艷輝;張偉;石常路
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B22F1/05
• 分類號: B22F1/05;B22F1/16;B22F9/04;B22F9/08;H05K9/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 王思宇;李洪福

1.一種殼核結(jié)構(gòu)的碳包覆鐵基納米晶合金復(fù)合粉體電磁波吸收劑，其特征在于，粉體具有近球形殼核結(jié)構(gòu)，粉體粒徑為3~10 μm；粉體核心部納米晶合金為非晶和α-Fe的復(fù)合組織，α-Fe的晶粒尺寸為10~30 nm，合金成分為Fe_bal.Si_aB_b，其中a和b分別表示對應(yīng)元素的原子百分比含量，并滿足3≤a≤15、3≤b≤15、Fe為余量；粉體殼層部為平均厚度0.3~1 μm的非晶C層，占粉體的重量百分比含量為5~25；

粉體核心部納米晶合金的成分為Fe_bal.Co_xNi_ySi_aB_bC_cCu_dTM_e，其中TM為Nb、Mo、Cr、Mn中的至少一種，x、y、a、b、c、d和e分別表示對應(yīng)元素的原子百分比含量，并滿足0≤x≤15、0≤y≤15、0≤x+y≤20、0≤a≤15、0≤b≤15、0≤c≤15、6≤a+b+c≤30、0≤d≤2、0＜e≤4、余量為Fe。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼核結(jié)構(gòu)的碳包覆鐵基納米晶合金復(fù)合粉體電磁波吸收劑，其特征在于，由所述復(fù)合粉體和透波基體按質(zhì)量比3:2混合而成的電磁波吸收涂層在層厚為1.5~2.5 mm時(shí)，反射損耗低于-10 dB的頻率范圍為8~18 GHz，最小反射損耗為-54 dB。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼核結(jié)構(gòu)的碳包覆鐵基納米晶合金復(fù)合粉體電磁波吸收劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、制備Fe基納米晶合金粉

a. 按照所述Fe基納米晶合金的名義成分式稱量原材料配制合金，各原料純度不低于99重量%；

b. 采用感應(yīng)熔煉爐或非自耗電弧爐在氬氣氛圍下熔化混合好的原材料得到化學(xué)均勻的母合金錠；

c. 將母合金錠機(jī)械破碎并過篩得到粒徑低于300 μm的合金微粉；

d. 將合金微粉置于不銹鋼球磨罐中，設(shè)置球料比為20:1，將球磨罐抽真空后充入氬氣，隨后封閉球磨罐置于行星式球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨，設(shè)置轉(zhuǎn)速為350 rpm，每磨30 min停機(jī)5分鐘進(jìn)行冷卻，采用正反轉(zhuǎn)運(yùn)行程序確保粉體球磨均勻，設(shè)置球磨時(shí)間為50~85 h，球磨結(jié)束后冷卻0.5 h后取出得到粒徑為2~8 μm的Fe基納米晶合金粉；

步驟二、采用商用C粉或者采用如下步驟制備C粉

a. 將石墨機(jī)械破碎并過篩得到粒徑低于300 μm的石墨微粉；

b. 將石墨微粉置于不銹鋼球磨罐中，設(shè)置球料比為20:1，將球磨罐抽真空后充入氬氣，隨后封閉球磨罐置于行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，設(shè)置轉(zhuǎn)速為350 rpm，每磨30 min停機(jī)5分鐘進(jìn)行冷卻，采用正反轉(zhuǎn)運(yùn)行程序確保粉體球磨均勻，設(shè)置球磨時(shí)間為30 h，球磨結(jié)束后冷卻0.5 h后取出得到粒徑為1~3μm的C粉；

步驟三、制備C包覆Fe基納米晶合金復(fù)合粉體

將步驟一和步驟二獲得的Fe基納米晶合金粉和C粉按設(shè)定比例混合，置于不銹鋼球磨罐中，選擇球料比為20:1或30:1，將球磨罐抽真空后充入氬氣，隨后封閉球磨罐置于行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，設(shè)置轉(zhuǎn)速為200 rpm，每磨30 min停機(jī)5分鐘進(jìn)行冷卻，采用正反轉(zhuǎn)運(yùn)行程序確保粉體球磨均勻，設(shè)置球磨時(shí)間為6~10 h，球磨結(jié)束后冷卻0.5 h后取出得到粒徑為3~10 μm的復(fù)合粉體。