本發明屬于吸波隱身材料,具體涉及一種高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法及應用。
背景技術:
1、隨著電子科技的發展,特別是移動通信和計算機的普及,我們的生存環境受到了日益嚴重的電磁輻射污染。近年來,由無線通信電磁輻射誘發的電磁干擾機電磁污染日益顯現,嚴重影響城市環境同時威脅著人類的身體健康。這一現狀對低頻波段的吸波材料提出了新的要求,針對微波段電磁吸收的要求,fesicr合金微粉具有高復磁導率實部與虛部,高損耗角正切值的特點,則可以滿足吸波的要求。
2、然而,由于snoek極限的存在,fesicr合金吸波粉末復磁導率會隨頻率升高而降低,因此其在低頻段的應用仍具有較大難度。片狀化的fesicr合金吸波粉末具有高形狀因子、高飽和磁化強度、低矯頑力與低磁晶各向異性等特點。片狀化處理是指對固體顆粒利用物理或化學方法處理成薄片狀的過程,對fesicr合金吸波粉末進行片狀化處理可以突破snoek極限,片狀化的粉末擁有較高的長徑比,形狀各向異性得到提高,有效提高粉末的復磁導率。同時,當片狀的顆粒厚度小于該頻段的趨膚深度時還可有效抑制渦流效應、避免表面反射。因此,fesicr的片狀化處理是對其性能優化和調控非常有效且重要的方式。
3、目前對于fesicr合金吸波粉末進行片狀化處理的最常用方法是球磨,球磨又分為濕法球磨和干法球磨,濕法球磨相較于干法球磨有效率高、顆粒均勻、氧化程度低和不易團聚等優點。但是因fesicr合金自身存在一定脆性,若使用不銹鋼罐和不銹鋼磨球來進行球磨,fesicr合金吸波粉末非常容易發生破碎,球磨所制備的顆粒邊緣會產生裂痕進而容易斷裂,得到的片狀粉末無法獲得較高的長徑比。因此找到合適的工藝來制備出長徑比較大的片狀化fesicr合金吸波粉末尤為重要。
技術實現思路
1、針對上述存在的問題或不足,為解決現有fesicr合金吸波粉末片狀化產品長徑比相對不足的問題,本發明提供了一種高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法及應用,本發明制備的片狀fesicr合金吸波粉末長徑比高達120,片狀化程度非常高,具有較高的磁導率,同時制得的高長徑比fesicr合金吸波粉末占比較高。
2、為了實現本發明的目的,本發明具體技術方案如下:
3、一種高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,包括以下步驟:
4、步驟1、將球形fesicr顆粒粉料進行橄欖球形狀預處理。
5、步驟2、將步驟1橄欖球形狀預處理后的fesicr橄欖球形粉料加入磨球、分散劑和球磨助劑,進行球磨,得到片狀fesicr顆粒;
6、步驟3、將步驟2所得片狀fesicr顆粒依次進行清洗、烘干和篩分,即得高長徑比fesicr合金吸波粉末。
7、進一步的,所述球磨裝置的內襯材質為氧化鋁,減少由于使得不銹鋼罐等硬質內襯材料與fesicr合金吸波粉末硬碰硬易破碎,導致球磨后顆粒邊緣產生裂痕進而容易斷裂的問題,改善粉料在球磨過程中硬碰硬的激烈程度,得到更高長徑比的片狀fesicr合金吸波粉末。
8、進一步的,所述磨球的材質為氧化鋯,減少由于使得不銹鋼磨球與fesicr合金吸波粉末硬碰硬易破碎,導致球磨后顆粒邊緣產生裂痕進而容易斷裂的問題,改善粉料在球磨過程中硬碰硬的激烈程度,得到更高長徑比的片狀fesicr合金吸波粉末。
9、進一步的,所述分散劑為無水乙醇,球磨助劑為油酸。
10、進一步的,所述球形fesicr顆粒包括88~90wt.%fe、4.5~5.5wt.%si和余量為cr。
11、進一步的,所述球形fesicr顆粒的粒徑為10~20μm;磨球的直徑為5~8mm。
12、進一步的,所述fesicr顆粒原料、分散劑和磨球的質量比為1:1~1.4:4~8。
13、進一步的,所述球磨的轉速為20~40hz,時間為12~18h。
14、進一步的,所述篩分所用篩網的孔徑為100~600目。
15、進一步的,將上述方法制得的高長徑比fesicr合金吸波粉末用作低頻波段的吸波材料。
16、本發明將球形fesicr顆粒粉料進行橄欖球形狀預處理,然后再采用球磨的方式制備片狀的fesicr合金吸波粉末;這是因為橄欖球狀更趨近于片狀,相比球形顆粒在球磨過程中的碰撞激烈程度有較大的減緩,從而改善了球磨后顆粒邊緣產生裂痕進而容易斷裂最終導致片狀長徑比低的問題。并進一步提供了氧化鋁球磨罐和氧化鋯磨球的球磨工藝再次弱化球磨過程中的碰撞激烈度,最終制備了長徑比高達120的fesicr吸波粉末。本發明工藝簡單,制備的片狀化粉末邊緣和表面光滑平整、形態規整,fesicr吸波粉末性能優異。進一步地,本發明中分散劑為無水乙醇,球磨助劑為油酸,不涉及到有毒有害的化學物質,對環境友好。
17、綜上所述,本發明制備了片狀化程度較好的的高長徑比fesicr吸波粉末,其表面活性位點較多,通過化學或物理方法可以有效與其他高電阻物質結合,從而降低介電常數,通過控制外層介質厚度,降低介電常數的同時不影響磁導率,可以促進阻抗匹配,優化其吸波性能。在電磁波吸收領域具有重要的實際應用價值和廣闊的應用前景。
1.一種高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述球磨裝置的內襯材質為氧化鋁。
3.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述磨球的材質為氧化鋯。
4.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述分散劑為無水乙醇,球磨助劑為油酸。
5.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述球形fesicr顆粒包括88~90wt.%fe、4.5~5.5wt.%si和余量為cr。
6.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述球形fesicr顆粒的粒徑為10~20μm,磨球的直徑為5~8mm。
7.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述fesicr顆粒、分散劑和磨球的質量比為1:1~1.4:4~8。
8.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述球磨的轉速為20~40hz,時間為12~18h。
9.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:所述篩分所用篩網的孔徑為100~600目。
10.如權利要求1所述高長徑比fesicr合金吸波粉末的制備方法,其特征在于:將其制得的高長徑比fesicr合金吸波粉末用作低頻波段的吸波材料。