[发明专利]一种添加Pr的Fe-Ni基合金吸波材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金吸波微粉材料，特别涉及一种添加Pr的金属合金吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着现代雷达和微波电子技术迅猛发展，使吸波材料在国防和民用领域得到广泛应用。特别是，由于移动通讯和电子设备在日常生活中使用越来越广泛，例如应用在人体安全防护、微波暗室消除设备、通讯及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容，以及波导或同轴吸收元件等许多方面。使得努力研制在1-18 GHz频段内具有吸波性能好，厚度较薄，吸波频带宽，成本低廉的吸波材料已经成为各国材料研究的热点之一。

吸波材料是指能将表面的电磁波最大限度地转变成其它形式的能量，以耗散、衰减或吸收电磁波能量，从而达到减少或消除电磁波反射目的的一类功能材料。优良吸波材料要求具有强吸收，宽频等。传统的吸波材料主要有铁氧体型和磁性金属（合金）微粉等。由于铁氧体在1-18GHz 频段下饱和磁化强度低,微波磁导率较小,吸波能力差，而且匹配厚度较厚（厘米级），因此铁氧体材料在该频段的应用受到很大的局限。而片状软磁金属微粉由于居里温度高，温度稳定性好，且片状软磁金属微粉由于处于表面的原子数越来越多，高浓度晶界和晶界原子的特殊结构导致材料在电磁场的辐射下，原子、电子运动加剧，促使磁化，使电磁能转化为热能，从而增加了对电磁波的吸收，作为电磁波吸收剂具有很好的应用前景。

目前软磁合金微粉主要有Fe、Co、Ni及其合金微粉等。由于Fe基合金软磁吸波材料吸波性能好，而且Fe的资源比较丰富，往Fe基添加Ni制备的Fe-Ni基合金能大大提高合金的吸波性能。稀土元素因其特异的物理和化学性能，特别是特异的电、光、磁和催化性能而被誉为新材料的宝库，稀土特异的电、磁性能对吸波材料的吸波性能进行调节。由于R₂Fe₁₇合金化合物能够突破Snoke极限限制而常常被人们开发为隐形材料，但是该吸波材料吸波频带较窄，而通过掺入其它的吸收介质，会产生部分的累积效果，其吸收频带也明显增加，对展宽材料的有效吸收带宽是非常有利的。本发明以Pr、Fe、Ni为原料，制备出一种Pr₂Fe _xNi_17-x合金吸波材料。

发明内容

本发明提供一种以Pr、Fe、Ni为原料的合金吸波材料，该合金吸波材料的制备方法包括如下步骤：

⑴ 以Pr、Fe、Ni为原料按一定原子配比配料混合；

⑵ 将混合的原料在真空电弧炉中进行熔炼，使其熔炼成成分均匀的合金锭；

⑶ 将合金锭放入石英玻璃管中进行真空密封；

⑷ 把装有合金锭的玻璃管放入高温炉中，进行均匀化处理；

⑸ 均匀化处理后进行淬火；

⑹ 淬火后取出合金锭在研磨罐中进行机械粉碎；

⑺ 收集粉碎的粉末，将粉末倒入球磨罐中，在酒精充满球磨罐内的保护下，用行星式球磨机进行球磨处理；

⑻球磨结束后把合金微粉取出晾干，即可得一种合金吸波微粉材料。

优先地，在步骤⑴中，原料Pr、Fe、Ni的原子配比为Pr₂Fe _xNi_17-x（2≤X≤15）。

优先地，在步骤⑷中，均匀化处理温度控制在600-700℃，时间为7-10天。

优先地，在步骤⑺中，行星式球磨机速度控制200-300r/min运行，球磨时间为60-70小时。

具体实施方式

实施例一：

取适量Pr、Fe、Ni单质，按Pr₂Fe₂Ni₁₅原子配比配料10g原料并将其混合，将混合的原料用真空电弧炉进行熔炼，使其熔炼成成分均匀的合金锭，将合金锭取出放入石英玻璃管中，将玻璃管内抽成真空，并将管口密封，密封后投入水中，观察是否有气泡冒出，没有气泡表明密封性良好，再把装有合金锭的玻璃管放入高温炉中，进行均匀化处理，温度设置为600℃，条件下进行均匀化退火处理，退火处理10天后将玻璃管投入到冰水混合物进行淬火，待冷却取出合金锭，将合金锭用研磨罐进行机械粉碎，收集粉碎的粉末，将粉末倒入球磨罐中，在酒精充满球磨罐内的保护下，用行星式球磨机进行球磨处理，球磨速度控制为300r/min，球磨60小时后，把合金微粉取出晾干，即可得一种合金吸波微粉。

实施例二：