一種摻雜Nd、La的鐵基合金吸波材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金吸波微粉的制備方法，特別涉及一種摻雜Nd、La的鐵基合金吸波微粉的制備方法，屬于功能材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動通信、電子器件廣泛的使用，它帶來方便的同時(shí)，也發(fā)射出輻射危害，給人造成健康影響。在軍事上，隱形與反隱形技術(shù)的不斷發(fā)展，隱形材料不斷被開發(fā)。微波吸收材料作為一種能夠吸收電磁波的功能材料，它可以將電磁波能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，以此來抑制電磁波的輻射和干擾?，F(xiàn)在吸波材料廣泛應(yīng)用于隱形飛機(jī)、隱形導(dǎo)彈、人體安全防護(hù)、微波暗室消除、安全信息保密等許多方面。
[0003]微波吸收材料應(yīng)具有良好的微波吸收率和寬的吸收頻帶，此外，還應(yīng)具有小的厚度和面密度，良好的力學(xué)性能和抗環(huán)境性能。吸波材料已達(dá)十幾種之多，在眾多吸波材料中，磁性吸波材料具有明顯優(yōu)勢，而且將是主要的研宄對象，磁性吸波材料主要包括鐵氧體、超細(xì)金屬粉、多晶鐵纖維、合金微粉等。鐵氧體具有較低的介電常數(shù)，匹配特性較好，但是微波磁導(dǎo)率不夠高，制備的涂層較厚。而金屬吸收劑具有使用高溫性能好、飽和磁化強(qiáng)度和磁損耗能力大等特點(diǎn)，金屬微粉吸收材料主要是通過磁滯損耗、渦流損耗等吸收衰減電磁波。
[0004]由于Fe的資源比較豐富，價(jià)格相對于Co和Ni都比較低廉，因此Fe基合金吸波材料的制備成為研宄的重點(diǎn)。Fe基合金以優(yōu)異的吸波性能被廣泛研宄，雖然取得一定成果，但仍然存在吸波頻帶較窄、低頻段性能差等缺點(diǎn)。稀土元素是一類具有被最外層電子所屏蔽的未成對4f電子的元素，因而它們的原子和離子具有特殊的電磁性能。將一定量的稀土元素添加到鐵基合金中，可以調(diào)節(jié)吸波材料吸收峰的頻率范圍，并可以擴(kuò)展吸收頻帶寬度，同時(shí)能調(diào)節(jié)合金的匹配要求，改善吸波性能。本發(fā)明通過把Nd、La添加到Fe基合金中，經(jīng)過熔煉、球磨制備出優(yōu)異性能的微波吸收微粉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種Fe-Nd-La合金吸波材料及其制備方法，具體是按如下步驟進(jìn)行:
(I)以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd2^xMnx (0.2彡X彡0.7)
的原子比例配料；
⑵用真空電弧爐將上述配好成分原料進(jìn)行合金熔煉；
⑶將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進(jìn)行真空密封；
⑷把玻璃管侵入水中，檢驗(yàn)其是否密封完全；
(5)再把玻璃管放入爐子中，進(jìn)行均勻化退火處理；
(6)退火結(jié)束后取出樣品，進(jìn)行淬火；
(7)淬火后砸破玻璃管，取出管內(nèi)的樣品；
(8)將樣品進(jìn)行機(jī)械初步粉碎； (9)收集初步粉碎的粉末，倒入球磨罐中，在汽油的保護(hù)下，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨；
CO)球磨一段時(shí)間后，把合金微粉取出晾干，即可得一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
[0006]優(yōu)先地，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2_xLax (0.4彡X彡0.6)配料。
[0007]優(yōu)先地，在步驟(5)中，退火溫度控制在600-700°C，退火時(shí)間為12_15天。
[0008]優(yōu)先地，在步驟(9)中，球料比為15:1，行星式球磨機(jī)速度控制200-300 r/min運(yùn)行。
[0009]優(yōu)先地，在步驟(1Φ中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨的時(shí)間為50_70h。
[0010]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和特性:
⑴此方法制取的微波吸收材料成本低廉，制備工藝簡單；
⑵吸波頻帶寬，低頻性能好。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例一:
以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd1.61^。.4成分配料6g，借助真空電弧爐將配料進(jìn)行熔煉，熔煉3次，使其熔煉均勻，再把熔煉好的合金用石英玻璃管進(jìn)行真空密封，將密封的石英玻璃管放入水中檢驗(yàn)其密封性，確保密封完全后，瀝干水分，把玻璃管放入箱式電阻爐中進(jìn)行均勻化退火處理，爐內(nèi)溫度保持600°C的環(huán)境，退火15天后，取出樣品迅速放入冰水混合物中進(jìn)行淬火，充分冷卻后取出，砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，用研缽罐將樣品進(jìn)行機(jī)械初步粉碎，當(dāng)粒度約為0.5mm時(shí)，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，球磨需在汽油的保護(hù)下，球料質(zhì)量比為15:1，轉(zhuǎn)速為200 r/min。球磨70 h后把汽油倒出，取出樣品粉末，瞭干，即可獲得供一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
[0012]實(shí)施例二:
以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd1.5LaQ.5成分配料6g，借助真空電弧爐將配料進(jìn)行熔煉，熔煉3次，使其熔煉均勻，再把熔煉好的合金用石英玻璃管進(jìn)行真空密封，將密封的石英玻璃管放入水中檢驗(yàn)其密封性，確保密封完全后，瀝干水分，把玻璃管放入箱式電阻爐中進(jìn)行均勻化退火處理，爐內(nèi)溫度650°C的環(huán)境，退火14天后，取出樣品迅速放入冰水混合物中進(jìn)行淬火，充分冷卻后取出，砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，用研缽罐將樣品進(jìn)行機(jī)械初步粉碎，當(dāng)粒度約為0.5mm時(shí)，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，球磨需在汽油的保護(hù)下，球料質(zhì)量比為15: 1，轉(zhuǎn)速為250r/min。球磨60 h后把汽油倒出，取出樣品粉末，瞭干，即可獲得供一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
[0013]實(shí)施例三:
以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd1.41^。.6成分配料6g，借助真空電弧爐將配料進(jìn)行熔煉，熔煉3次，使其熔煉均勻，再把熔煉好的合金用石英玻璃管進(jìn)行真空密封，將密封的石英玻璃管放入水中檢驗(yàn)其密封性，確保密封完全后，瀝干水分，把玻璃管放入箱式電阻爐中進(jìn)行均勻化退火處理，爐內(nèi)溫度保持700°C的環(huán)境，退火12天后，取出樣品迅速放入冰水混合物中進(jìn)行淬火，充分冷卻后取出，砸破玻璃管拿出樣品，將樣品表面層打磨掉，用研缽罐將樣品進(jìn)行機(jī)械初步粉碎，當(dāng)粒度約為0.5mm時(shí)，收集粉末倒入球磨罐中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理，球磨需在汽油的保護(hù)下，球料質(zhì)量比為15:1，轉(zhuǎn)速為300 r/min。球磨50h后把汽油倒出，取出樣品粉末，瞭干，即可獲得供一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (I)以純度大于99.5%以上的Fe、Nd、La金屬為原料，按Fe17Nd2^xMnx (0.2彡X彡0.7)的原子比例配料； ⑵用真空電弧爐將上述配好成分原料進(jìn)行合金熔煉； ⑶將熔煉好的合金錠取出，并用石英玻璃管進(jìn)行真空密封； ⑷把玻璃管侵入水中，檢驗(yàn)其是否密封完全； (5)再把玻璃管放入爐子中，進(jìn)行均勻化退火處理； (6)退火結(jié)束后取出樣品，進(jìn)行淬火； (7)淬火后砸破玻璃管，取出管內(nèi)的樣品； (8)將樣品進(jìn)行機(jī)械初步粉碎；O)收集初步粉碎的粉末，倒入球磨罐中，在汽油的保護(hù)下，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨； CO)球磨一段時(shí)間后，把合金微粉取出晾干，即可得一種Fe-Nd-La低頻吸波材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟⑴中，按照原子比為Fe17Nd2_xLax (0.4彡X彡0.6)配料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟(5)中，退火溫度控制在600-700°C，退火時(shí)間為12-15天。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟⑶中，球料比為15:1，行星式球磨機(jī)速度控制200-300 r/min運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Fe-Nd-La合金微波吸收微粉及其制備方法，其特征在于，在步驟(1Φ中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨的時(shí)間為50-70h。
【專利摘要】本發(fā)明通過把Nd、La添加到Fe基合金中，制備出優(yōu)異性能的微波吸收微粉。該微粉的特征在于它是以金屬Fe、Nd、La為原料，按Fe17Nd2-xMnx（0.2≤X≤0.7）的原子比例配料，經(jīng)過熔煉、真空密封、均勻化處理、淬火等操作，制備出吸波合金，再把合金先用機(jī)械初步粉碎，再在汽油環(huán)境保護(hù)條件下，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨結(jié)束后收集粉末晾干即可獲得吸波微粉。
【IPC分類】C21D6-00, B22F9-04, B22F1-00, C22C38-00
【公開號】CN104846272
【申請?zhí)枴緾N201510245031
【發(fā)明人】黃鵬騰
【申請人】黃鵬騰
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月14日