[发明专利]平面型2:17稀土-3d过渡族金属间化合物电磁波吸收材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可吸收电磁波的材料，以及由这种材料制备的一种可吸收电磁波的复合材料，本发明是一种由过渡族金属间化合物构成的可吸收电磁波的材料。

背景技术

随着科学技术以及通讯技术的发展，计算机，手机，磁盘等已经广泛应用于信息的产生和传输过程，但是这种电磁波材料的广泛应用带来了日益严重的电磁辐射和电磁干扰问题。克服电磁波干扰的有效方法是采用电磁波吸收材料。

中国发明专利申请200710049468.X公开的稀土参杂的以α-Fe为主的稀土铁基吸波材料。另外，“Broadband and thin microwave absorber of nickel-zinc ferrite/carbonyl iron”(Journal of Alloys and Compounds 487(2009)708-717)(以下简称文献1)公开了铁氧体和金属颗粒的吸波复合材料；“Dependence of Microwave Absorbing Property on Ferrite Volume Fraction in MnZn Ferrite-Rubber Composites”(D.Y.Kim，Y.C.Chung，T.W.Kang，and H.C.Kim IEEE TRANSACTIONS ONMAGNETICS，VOL 32，NO 2，MARCH 1996)(以下简称文献2)公开了铁氧体的电磁波吸波材料；Gigahertz range electromagnetic wave absorbers made of amorphous-carbon-based magnetic nanocomposites(Jiu Rong Liu，Masahiro Itoh，Takashi Horikawa，and Ken-ichi Machida JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 98，054305_2005)(以下简称文献3)公开了铁和碳构成的复合材料的吸波性质。

现有技术存在的一个共同不足是材料的匹配厚度较大，例如中国专利申请200710049468.X公开的材料在3GHz左右的匹配厚度约为4毫米左右，而在2GHz的对应厚度将大于7毫米(参见该专利附图的内容)；而文献1的材料在频率3GHz时，对应的厚度为3.5～4毫米；文献2的材料在频率小于8GHz时对应的厚度都超过了4毫米；文献3的材料在频率为3GHz时对应的厚度为4毫米，而在频率为2GHz时，其厚度将达到6毫米左右。由于现有技术的材料匹配厚度较大，使其应用受到限制，在一些特殊的应用领域甚至完全无法使用。

发明内容

本发明在于提供一种能克服现有技术不足，优于现有技术，适用频率为1G至100G，在较现有技术更薄的厚度条件下有更强的电磁波吸收性能的电磁波吸收材料，特别是在材料厚度较薄的条件下对频率为1G以上的电磁波有更强吸收作用的材料；本发明同时提供这种材料的制备工艺，以及用这种材料制备出其吸波效果更好的复合材料的方法。

本发明的电磁波吸收材料通式为R₂(Co_1-xFe_x)₁₇，通式中R为Nd或Ce，且当R为Nd元素时，0≤x≤1，R为Ce元素时，0.6≤x≤0.8，且材料的易磁化方向与C轴垂直。需特别说明的是如果成份满足前述通式，但其易磁化方向与C轴平行，这类的材料则不适合作为吸收电磁波的材料。

本发明最佳的电磁波吸收材料的化学式为：Nd₂Fe₁₇，或者Ce₂(Co_0.7Fe_0.3)₁₇。

本发明的电磁波吸收材料制备方法是将稀土元素、铁和钴熔炼成合金，并在高温下充分均匀化处理后淬火，再将合金粉碎研磨成细小的颗粒后进行球磨处理，得到金属粉末。

采用本发明前述的电磁波吸收材料可制备出具有更好电磁波吸收性能的复合材料，这种复合材料的制备方法是将所述的材料放入未固化的粘结材料中，经充分混合均匀后再放入非磁性材料制作的模具内，将模具置于磁场中，同时使模具在磁场中旋转，如此对材料进行取向处理直到粘结材料固化，这里所述的粘结材料为树脂或石腊，或聚乙烯，或聚丙烯等高分子材料。

前述的复合材料制备中，其取向处理时磁场为10^-4～10T，模具旋转速度为1～200转/分。

本发明推荐制备复合材料时所用的粘材料为热固化环氧树脂。