本發明屬于電磁吸收材料領域，特別涉及一種具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末。

背景技術：

1、公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

2、電磁吸收材料能將投射到它表面的電磁波能量吸收，并通過材料的多種損耗使電磁波能量轉化成為熱能或其他形式的能量，理想的電磁吸收材料應具有材料薄、重量輕、頻段寬、強度強等特點。在過去的幾十年里，研究人員已經探索了多種多樣的電磁吸收材料，其中磁性金屬微粉是一類非常重要的電磁吸收材料，磁性金屬微粉具有較好的軟磁性能和較大的磁導率，主要通過渦流損耗和自然共振損耗等機制損耗電磁波，但是傳統磁性金屬微粉電導率高，存在較強的趨膚效應，入射電磁波只能存在于電磁吸收材料表面，無法有效進入材料內部導致其存在有效吸收帶寬短、最強反射損耗低的問題，同時傳統磁性金屬微粉易腐蝕、環境適應性差的問題限制了其在各種領域的廣泛使用。

3、相比于傳統磁性金屬微粉，雙相納米晶合金粉末兼具納米晶相和非晶基體的特殊結構。非晶相的原子在三維空間不具有長程有序和周期性的規則排列，而是呈現短程有序、長程無序的狀態，且沒有位錯、晶界等晶體缺陷，具有優異耐磨耐腐蝕能力，可以適應海水等復雜多變的外部環境。軟磁納米晶相具有高飽和磁化強度和低矯頑力，提升了初始磁導率高，具有較強的磁損耗能力，同時雙相納米晶合金粉末含有的非金屬元素和存在的非晶相使其電阻率較高，抑制了渦流損耗，介電常數較低，優化了阻抗匹配能力，因此雙相納米晶合金粉末材料作為前途光明的候選材料在電磁吸波領域受到越來越多的關注。zhang等人采用機械球磨法制備了fe80.7si4b13cu2.3納米晶軟磁合金粉末，并對其電磁波吸收性能進行了研究，結果表明該粉末在x波段(8-12ghz)具有優異的電磁波吸收性能，最佳反射損耗為-50.5db,最優有效吸收帶寬為5.0ghz。chen等人通過氣霧化法制備fecrmonipbcsi非晶粉末，并與有機硅復合實現了良好的阻抗匹配和較強的電磁波衰減，在7.08ghz時最佳反射損耗達到了-60.3db，但最優有效吸收帶寬僅為2.30ghz，尚不能滿足新一代電磁吸收材料的要求，而且適用于電磁吸波的雙相納米晶合金粉末的成分尚不明確。

4、專利cn110993239a公開了一種鐵鈷基非晶軟磁合金的制備方法，采用甩帶法制備非晶條帶，隨后進行退火，得到條帶狀樣品，但其吸波性能仍也有待提升。

5、專利cn109554635a公開了一種具有強微波吸收性能的多孔非晶軟磁復合材料的制備方法，先將非晶條帶置于球磨機進行球磨處理，再進行刻蝕得到多孔非晶粉末，但其吸波強度仍有待提升。

6、綜上，對于“薄”、“輕”、“寬”、“強”的電磁吸收材料的制備，往往需要通過合金成分和制備工藝的配合來調控雙相納米晶結構。但行業內尚未制備出兼具優異的寬頻和超強的吸波性能的合金材料。

技術實現思路

1、為了解決上述問題，本發明提供一種具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末。本發明成功制備出最強反射損耗(rl)值高達-59.51db，最佳有效帶寬高達7.68ghz(10.08-17.76ghz)的新型雙相納米晶合金粉末電磁吸收材料，其特殊的雙相納米晶結構實現了優異的阻抗匹配和電磁衰減，同時也為研發性能更加優異的電磁吸收材料提供了指導意義。

2、為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

3、本發明的第一個方面，提供了一種具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末，所述雙相納米晶粉末的化學式為fe76-xcoxsi2b21cu，其中，x＝0-10。

4、在一些實施方式中，所述x＝0、2、4、6、8或10。

5、本發明的第二個方面，提供了一種具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末的制備方法，包括：

6、在惰性氣氛保護下，將fe、co、si、cu、feb混合，熔煉，得到fe76-xcoxsi2b21cu合金鑄錠；

7、采用單銅輥熔融紡絲工藝制備了fe76-xcoxsi2b21cu非晶條帶；

8、將所述fe76-xcoxsi2b21cu非晶條帶剪至1mm以下，球磨，退火，得到fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末；

9、其中，x＝0-10。

10、在一些實施方式中，所述fe的質量分數為99.99％及以上；

11、在一些實施方式中，所述co的質量分數為99.98％及以上；

12、在一些實施方式中，所述si的質量分數為99.9999％及以上；

13、在一些實施方式中，所述cu的質量分數為99.99％及以上；

14、在一些實施方式中，所述feb中，fe和b的質量比5:1。

15、在一些實施方式中，所述fe76-xcoxsi2b21cu非晶條帶的厚度為20-25μm、寬度為1.5-2mm。

16、在一些實施方式中，所述球磨采用真空球磨。

17、在一些實施方式中，所述真空球磨的條件為：球料重量比30-32:1，轉速為500-600rpm，球磨過程中每旋轉0.5-0.6h，暫停5-8min，正反旋轉交替進行。

18、在一些實施方式中，所述退火處理在惰性氣氛下進行，退火的溫度為673-678k，退火時間為1-1.5h。

19、本發明的第二個方面，提供了退火和co含量在調控fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末吸波性能中的應用。

20、本發明的第三個方面，提供了上述的fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末在制備電磁吸收材料中的應用。

21、本發明的有益效果

22、(1)本發明制備了一種“薄”、“輕”、“寬”、“強”的電磁吸收材料，其特殊的雙相納米晶結構實現了優異的阻抗匹配和電磁衰減。本發明的雙相納米晶粉末在12.32ghz處的最強反射損耗(rl)值達-59.51db，在1.69mm厚度下的有效帶寬為7.68ghz(10.08-17.76ghz)，實現了一半x波段和全部ku波段的吸收，在2.09mm厚度下的有效帶寬為5.12ghz(8.00-13.12ghz)，覆蓋了整個x波段。在薄厚度下就展示了優異的寬頻、超強的吸波性能。

23、(2)與未退火納米晶粉末相比，本發明中退火納米晶粉末繼續保持優異的吸波性能，且最強反射損耗(rl)向低頻區移動。

24、(3)本發明制備方法簡單、實用性強，易于推廣。

技術特征：

1.一種具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末，其特征在于，所述雙相納米晶粉末的化學式為fe76-xcoxsi2b21cu，其中，x＝0-10。

2.如權利要求1所述的具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末，其特征在于，所述x＝0、2、4、6、8或10。

3.一種具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末的制備方法，其特征在于，包括：

4.如權利要求3所述的具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末的制備方法，其特征在于，所述fe的質量分數為99.99％及以上；

5.如權利要求3所述的具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末的制備方法，其特征在于，所述fe76-xcoxsi2b21cu非晶條帶的厚度20-25mm、寬度為1.5-2mm；

6.如權利要求3所述的具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末的制備方法，其特征在于，所述球磨采用真空球磨。

7.如權利要求6所述的具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末的制備方法，其特征在于，所述真空球磨的條件為：球料重量比30-32:1，轉速為500-600rpm，球磨過程中每旋轉0.5-0.6h，暫停5-8min，正反旋轉交替進行。

8.如權利要求3所述的具有優異電磁吸收性能fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末的制備方法，其特征在于，所述退火處理在惰性氣氛下進行，退火的溫度為673-678k，退火時間為1-1.5h。

9.退火和co含量在調控fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末吸波性能中的應用。

10.權利要求1或2所述的fe76-xcoxsi2b21cu雙相納米晶粉末在制備電磁吸收材料中的應用。

技術總結
本發明屬于電磁吸收材料領域，提供了一種具有優異電磁吸收性能Fe<subgt;76?x</subgt;Co<subgt;x</subgt;Si<subgt;2</subgt;B<subgt;21</subgt;Cu雙相納米晶粉末，所述雙相納米晶粉末的化學式為Fe<subgt;76?x</subgt;Co<subgt;x</subgt;Si<subgt;2</subgt;B<subgt;21</subgt;Cu，其中，x＝0?10。本發明成功制備出最強反射損耗(RL)值高達?59.51dB，最佳有效帶寬高達7.68GHz(10.08?17.76GHz)的新型雙相納米晶合金粉末電磁吸收材料，其特殊的雙相納米晶結構實現了優異的阻抗匹配和電磁衰減，同時也為研發性能更加優異的電磁吸收材料提供了指導意義。

技術研發人員：胡麗娜,朱瑞松,朱洪立
受保護的技術使用者：山東大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28