一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用合金微粉制备吸波材料的方法，特别涉及一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着电子化、信息化的发展，大量电子产品所产生的电磁波相互干扰，会导致通信中断，设备失灵等严重问题。军事上随着隐形技术和隐形装备的不断发展，隐形材料必必将推动隐形与反隐形对抗技术的加速发展，吸收电磁波材料已成为材料科学的一大课题。微波吸收材料作为一种能够吸收电磁波的功能材料，它可以将电磁波能量转化为其他形式的能量，以此来抑制电磁波的辐射和干扰。
[0003]吸波材料已达十几种之多，其中应用较广的几类吸波材料有铁氧体、金属微粉、导电高聚物和铁电吸波材料等。工程应用上除要求在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率夕卜，要求材料具有重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能，在众多吸波材料中，磁性吸波材料具有明显优势，而且将是主要的研宄对象，磁性吸波材料主要包括铁氧体、超细金属粉、多晶铁纤维、合金微粉等。铁氧体具有较低的介电常数，匹配特性较好，但是微波磁导率不够高，制备的涂层较厚。而金属吸收剂具有使用高温性能好、饱和磁化强度和磁损耗能力大等特点，金属微粉吸收材料主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波。
[0004]由于Fe的资源比较丰富，价格相对于Co和Ni都比较低廉，因此Fe基合金吸波材料的制备成为研宄的重点。FeNd合金以优异的吸波性能被广泛研宄，虽然取得一定成果，但仍然存在吸波性能还不够理想，吸波频带较窄。为了克服这些缺点，本发明通过掺杂Cr介质，增加合金吸收累积效果，并调节其匹配，使其吸收频带增宽，最大反射损耗增加，最终制备出一种吸收频带宽、吸收率强的微波吸收材料。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法，具体步骤是通过以下技术路线实现的:
⑴将金属Fe、Nd、Cr按一定的原子比例配料；
⑵将配好的原料放入真空电弧炉中进行熔炼，熔炼次数为2-3次；
⑶待熔炼好的合金冷却后，取出，并放在石英玻璃管中真空密封；
⑷将真空密封好的石英管放入水中，检验其是否密封完全；
(5)再把装有合金样品的玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理；
(6)退火一段时间后将样品取出并迅速放入冰水混合物中进行淬火；
(7)待样品充分冷却，砸破玻璃管，取出管内的样品；
(8)将样品在研钵中进行机械初步粉碎；
O)将粉碎后的样品，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨；
CO)球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。
[0006]优先地，在步骤⑴中，金属Fe、金属Nd和Cr纯度大于99.5%，按照原子比为Fe17Nd2^xCrx (0.3 彡 X 彡 0.5)配料。
[0007]优先地，在步骤(5)中，退火温度控制在700-900°C，退火时间为10_15天。
[0008]优先地，在步骤(9)中，球料比为15:1-20: 1，行星式球磨机速度控制250-350 r/min运行。
[0009]优先地，在步骤(1Φ中，用行星式球磨机进行球磨的时间为50_70h。
[0010]本发明具有下列优点和特性:
⑴此方法制取的吸附材料，原料来源广泛，成本低廉，制备工艺简单；
⑵吸波频带宽，吸收强度高。
【具体实施方式】
[0011]实施例一:
将纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Cr按原子比为Fe17Ndh7Crtl3配料。将配好样品装入真空电弧炉中，经过抽真空、换气洗气操作，重复三次，然后充入一定量的氩气作为保护气体，开始熔炼，每个样品熔炼三次，将熔炼好的样品装入石英玻璃管中，并进行真空密封操作，把玻璃管放入水中检验其密封性，检验密封完好后，把玻璃管放入箱式电阻炉中在700°C环境条件下进行退火处理，15天后将玻璃管取出仍入冰水混合物中并进行淬火，待充分冷却后，取出玻璃管并砸碎，拿出样品，将样品表面层打磨掉，再用研钵进行机械初步粉碎，机械粉碎后用行星式球磨机进行球磨，在汽油的保护下，以球料质量比为20:1，转速为250 r/min的条件，球磨50 h，球磨结束后把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。
[0012]实施例二:
将纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Cr按原子比为Fe17Ndh6 Cr ^配料。将配好样品装入真空电弧炉中，经过抽真空、换气洗气操作，重复三次，然后充入一定量的氩气作为保护气体，开始熔炼，每个样品熔炼三次，将熔炼好的样品装入石英玻璃管中，并进行真空密封操作，把玻璃管放入水中检验其密封性，检验密封完好后，把玻璃管放入箱式电阻炉中在800°C环境条件下进行退火处理，12天后将玻璃管取出仍入冰水混合物中并进行淬火，待充分冷却后，取出玻璃管并砸碎，拿出样品，将样品表面层打磨掉，再用研钵进行机械初步粉碎，机械粉碎后用行星式球磨机进行球磨，在汽油的保护下，以球料质量比为20:1，转速为250 r/min的条件，球磨50 h，球磨结束后把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。
[0013]实施例三:
将纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Cr按原子比为Fe17Ndu Cr α5配料。将配好样品装入真空电弧炉中，经过抽真空、换气洗气操作，重复三次，然后充入一定量的氩气作为保护气体，开始熔炼，每个样品熔炼三次，将熔炼好的样品装入石英玻璃管中，并进行真空密封操作，把玻璃管放入水中检验其密封性，检验密封完好后，把玻璃管放入箱式电阻炉中在800°C环境条件下进行退火处理，12天后将玻璃管取出仍入冰水混合物中并进行淬火，待充分冷却后，取出玻璃管并砸碎，拿出样品，将样品表面层打磨掉，再用研钵进行机械初步粉碎，机械粉碎后用行星式球磨机进行球磨，在汽油的保护下，以球料质量比为20:1，转速为250 r/min的条件，球磨50 h，球磨结束后把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。
【主权项】
1.一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤: (I)将纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Cr按Fe17Nd2^xCrx (0.3 ^ X ^ 0.5)的原子比例配料； ⑵将配好的原料放入真空电弧炉中进行熔炼，熔炼次数为2-3次； ⑶待熔炼好的合金冷却后，取出，并放在石英玻璃管中真空密封； ⑷将真空密封好的石英管放入水中，检验其是否密封完全； (5)再把装有合金样品的玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理； (6)退火一段时间后将样品取出并迅速放入冰水混合物中进行淬火； (7)待样品充分冷却，砸破玻璃管，取出管内的样品； (8)将样品在研钵中进行机械初步粉碎； O)将粉碎后的样品，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨； CO)球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，退火温度控制在700-900°C，退火时间为10-15天。
3.根据权利要求1所述的一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法，其特征在于，在步骤(9)中，球料比为15:1-20:1，球磨机速度为250-350 r/min。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法，其特征在于，在步骤(10)中，球磨的时间为50-70h。
【专利摘要】本发明涉及一种掺杂铬的铁基合金吸波材料的制备方法，它是以金属Fe、Nd、Cr为原料,将其按一定原子比配料，并用电弧熔炼炉进行熔炼合金。再将合金样品通过用石英玻璃管进行真空密封，密封好后放入高温环境进一步均匀化处理，之后再淬火，然后取出样品，在研钵中进行机械初步粉碎，最后放入不锈钢球磨罐中，并在汽油的保护下，进行高能球磨，球磨一段时间后，把汽油倒出，取出样品粉末，晾干，即可获得一种合金微粉吸波材料。
【IPC分类】C22C33-04, B22F1-00, C21D1-26, B22F9-04, C21D1-18, C22C38-26
【公开号】CN104831173
【申请号】CN201510228720
【发明人】黄鹏腾
【申请人】黄鹏腾
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月7日