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一种Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料及制备方法技术

技术编号:23215638 阅读:9 留言:0更新日期:2019-01-31 22:54
本发明专利技术涉及一种Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料的制备方法,包括如下步骤:熔炼:将稀土Sm以及FeSiAl的原材料置入真空熔炼炉中熔炼,得到合金母锭;快淬:将所述合金母锭在真空快淬炉中快淬,获得合金快淬薄带;粉碎、精磨:将快淬薄带在高速粉碎机上粉碎,细化粉碎后的金属粉末再在高能球磨机上高能球磨得到球磨后的粉料;将高能球磨后的粉料真空干燥,得到Sm掺杂改性FeSiAl磁性合金吸波材料。通过本发明专利技术的制备方法制得的Sm改性快淬FeAlSi磁性金属吸波材料,可用作雷达波S波段、C波段电磁波吸收。

A sm doped fast quenching FeSiAl magnetic metal absorbing material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种
本专利技术涉及一种金属吸波材料,尤其涉及一种Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料及制备方法。
技术介绍
吸波材料是指材料可吸收,衰减损耗从空间入射的电磁波能量,从而减少或消除反射的电磁波的一类功能材料,在现代军事战争中,由于飞机、导弹、舰艇等雷达波隐身的需求,吸波材料得到了很大的应用,不仅如此,在民用上,由于电磁兼容的强制要求,吸波材料被广泛应用于手机、电脑、数码相机、电动汽车等设备或产品上,在我国,由于历史原因,吸波材料大多数是磁性吸波材料,既有磁性,也有介电特性。FeSiAl是一种磁性金属材料,作为吸波材料而得到了广泛应用,相对其他吸波材料如羰基铁具有高磁导率高介电常数等特点,但由于金属磁性材料具有的高介电常数,使得吸波介电匹配特性较差,为改善FeSiAl吸波材料的介电匹配特性,对FeAlSi材料进行改性是必备之选。S波段、C波段是目前雷达波段探测、吸收的研发重点频段之一,如我军346舰载雷达在S波段主阵面融合C波段,美国2012年在澳大利亚安置空军C波段雷达用于亚太空间发射探测,C波段也是作为通信卫星下行传输信号的频段,应用于卫星电视广播和各类小型卫星地面站,特别值得一提的是目前处于实用起步阶段的5G移动通讯频段也处于S波段、C波段之间(3-5GHz),为此,研究S波段、C波段吸波材料具有十分现实的意义。
技术实现思路
本专利技术为了解决FeSiAl吸波材料的吸波介电匹配特性差的问题,提供了一种Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料。本专利技术通过稀土Sm改性快淬FeAlSi吸波材料的方法,制备出一种适用于S波段、C波段的吸波材料。该稀土Sm改性FeSiAl,具有较好的阻抗匹配、吸波涂层薄、面密度轻、吸收频带宽、吸收性能强、机械性能好、制备简便等优点。本专利技术为了解决上述问题,所采取的技术方案为:一种Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料的制备方法,包括如下步骤S01熔炼:将稀土Sm以及FeSiAl的原材料置入真空熔炼炉中熔炼,得到合金母锭;S02快淬:将所述合金母锭在真空快淬炉中快淬,获得合金快淬薄带;S03粉碎、精磨:将快淬薄带在高速粉碎机上粉碎,细化粉碎后的金属粉末再在高能球磨机上高能球磨得到球磨后的粉料;S04将高能球磨后的粉料真空干燥,得到Sm掺杂改性FeSiAl磁性合金吸波材料。进一步的,所述FeSiAl的原材料包括高纯铁、FeSi合金和高纯铝。进一步的,所述步骤S01中加入的稀土Sm以及FeSiAl的原材料中各元素摩尔比为Sm:Fe:Si:Al=(0-2):(70-80):(10-20):10。进一步的,所述球磨为加入高纯乙醇的湿磨。进一步的,所述合金母锭熔炼三次后进入下一步骤。进一步的,步骤S01中真空熔炼的真空度为1-2*10-3Pa。进一步的,所述步骤S02中,真空快淬是在真空度为1-2*10-3Pa下充填氩气至0.1-0.2Pa进行的,所用快淬钼论的线速度为30-50m/s。进一步的,所述步骤S03中,高速粉碎机粉碎时间为3-5min,高能球磨时间为2-4h,料球比为1:(8-10)。进一步的,所述步骤S04中,真空干燥温度为50-60度,时间为2-3h。本专利技术还提供了一种根据上述的制备方法制得的Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料。磁性吸波材料电磁参量是复介电常数ε=ε’-jε’’(ε’-介电参数实部,ε’’-介电参数虚部)和复磁导率μ=μ’-jμ’’(μ’-介电参数实部,μ’’-介电参数虚部),在ε=μ时吸波材料达到完全介电匹配,可以获得无反射进入吸收涂层的效果,但对金属磁性材料来说,由于金属电导率较高,通常情况下其介电常数ε远大于磁导率μ,金属吸波材料无法满足理想的介电匹配特性,因此对金属磁性吸波材料来说,尽量的提高μ并降低ε有利于改善材料的阻抗匹配。本专利技术所产生的有益效果包括:通过本专利技术的制备方法制得的Sm改性快淬FeAlSi磁性金属吸波材料,可用作雷达波S波段、C波段电磁波吸收。本专利技术使用稀土元素Sm掺杂改性快淬FeAlSi吸波材料,通过Sm掺杂量的不同对快淬FeAlSi吸波材料进行改性,不仅改变了吸波材料的显微结构,而且能调控其介电匹配特性,使得吸波材料的阻抗匹配特性得到改善,这样有利于更多的电磁波进入吸波材料中而损耗,因此提高了FeSiAl在S波段、C波段的吸波性能。附图说明图1为本专利技术一种应用于S波段、C波段的Sm掺杂改性快淬FeAlSi磁性金属吸波材料的制备工艺流程图;图2A是比较例1(Fe70Si20Al10)制备的吸波材料扫描电镜照片;图2B是实施例1(Sm1Fe69Si20Al10)制备的Sm掺杂改性快淬FeAlSi磁性金属吸波材料的扫描电镜照片;图2C是实施例2(Sm2Fe68Si20Al10)制备的Sm掺杂改性快淬FeAlSi吸波材料的扫描电镜照片;图3A是实施例1(Sm1Fe69Si20Al10)、实施例2(Sm2Fe68Si20Al10)和比较例1(Fe70Si20Al10)制备得到的吸波材料复介电常数实部曲线;图3B是实施例1(Sm1Fe69Si20Al10)、实施例2(Sm2Fe68Si20Al10)和比较例1(Fe70Si20Al10)制备得到的吸波材料的复介电常数虚部曲线;图3C是实施例1(Sm1Fe69Si20Al10)、实施例2(Sm2Fe68Si20Al10)和比较例1(Fe70Si20Al10)制备得到的吸波材料的复磁导率实部曲线;图3D是实施例1(Sm1Fe69Si20Al10)、实施例2(Sm2Fe68Si20Al10)和比较例1(Fe70Si20Al10)制备得到的吸波材料的复磁导率虚部曲线;图4A是实施例1(Sm1Fe69Si20Al10)和比较例1(Fe70Si20Al10)制备得到的吸波材料的反射损耗曲线(涂层厚度1.5mm);图4B是实施例2(Sm2Fe68Si20Al10)和比较例1(Fe70Si20Al10)制备得到的吸波材料的反射损耗曲线(涂层厚度1.5mm);图5A是比较例2(Fe80Si10Al10)制备的吸波材料的扫描电镜照片;图5B是实施例3(Sm1Fe79Si10Al10)制备的Sm掺杂改性快淬FeAlSi磁性金属吸波材料的扫描电镜照片;图5C是实施例4(Sm2Fe79Si10Al10)制备的Sm掺杂改性快淬FeAlSi磁性金属吸波材料的扫描电镜照片;图6A是实施例3(Sm1Fe79Si10Al10)、实施例4(Sm2Fe78Si10Al10)和比较例2(Fe80Si10Al10)制备得到的吸波材料复介电常数实部曲线;图6B是实施例3(Sm1Fe79Si10Al10)、实施例4(Sm2Fe78Si10Al10)和比较例2(Fe80Si10Al10)制备得到的吸波材料的复介电常数本文档来自技高网掼蛋网淮安棋牌...

【技术保护点】
1.一种Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤/nS01熔炼:将稀土Sm以及FeSiAl的原材料置入真空熔炼炉中熔炼,得到合金母锭;/nS02快淬:将所述合金母锭在真空快淬炉中快淬,获得合金快淬薄带;/nS03粉碎、精磨:将快淬薄带在高速粉碎机上粉碎,细化粉碎后的金属粉末再在高能球磨机上高能球磨得到球磨后的粉料;/nS04将高能球磨后的粉料真空干燥,得到Sm掺杂改性FeSiAl磁性合金吸波材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤
S01熔炼:将稀土Sm以及FeSiAl的原材料置入真空熔炼炉中熔炼,得到合金母锭;
S02快淬:将所述合金母锭在真空快淬炉中快淬,获得合金快淬薄带;
S03粉碎、精磨:将快淬薄带在高速粉碎机上粉碎,细化粉碎后的金属粉末再在高能球磨机上高能球磨得到球磨后的粉料;
S04将高能球磨后的粉料真空干燥,得到Sm掺杂改性FeSiAl磁性合金吸波材料。


2.根据权利要求1所述的Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料的制备方法,其特征在于:所述FeSiAl的原材料包括高纯铁、FeSi合金和高纯铝。


3.根据权利要求1所述的Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S01中加入的稀土Sm以及FeSiAl的原材料中各元素摩尔比为Sm:Fe:Si:Al=(0-2):(70-80):(10-20):10。


4.根据权利要求1所述的Sm掺杂改性快淬FeSiAl磁性金属吸波材料的制备方法,其特征在于:所述球磨为湿磨。


掼蛋网淮安棋牌5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢宁彦谢国治郑佳琳高鑫刘小曼谌静
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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