[发明专利]一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料，分子式为Alsubgt;a/subgt;Cosubgt;b/subgt;Fesubgt;c/subgt;Crsubgt;d/subgt;，且1≤a≤2，1≤b≤4，1≤c≤5，0.5≤d≤1，高熵合金吸波材料小于‑10dB的有效吸波频带宽不小于4.9GHz，另外本发明还提供了一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料的制备方法，该方法通过将铝粉、钴粉、铁粉，铬粉进行混合后研磨，并进行两次高能球磨，得到高熵合金吸波材料。本发明通过采用湿磨与干磨相结合的方式，利用高熵合金多主元高浓度的合金化组成，显著的高混合熵效应以及鸡尾酒效应，充分发挥各元素的协同作用，制备出晶粒细小的片状形貌粉末，拓宽有效吸波频带宽度的同时提高了高熵合金吸波材料的吸波性能。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着无线通信技术在民用和军用活动中的巨大发展，吸波材料在军事隐形技术、精确定位系统和电磁干扰防护等各种应用中发挥着重要作用。因此，厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收能力强的电磁吸波材料成为了人们研究的热点。此外，吸波材料还需要具有耐蚀性、高温抗氧化性以及优异的机械性能。由于传统电磁吸波材料的抗腐蚀和抗氧化差等因素，它们在恶劣环境中的应用受到了限制。在这样的背景下，高熵合金由于具有可控的电磁特性、出色的机械性能和耐腐蚀性能，成为了潜在的电磁吸波候选材料。高熵合金打破了传统合金成分的限制，由等摩尔或接近等摩尔比的多种主要元素组成，其产生的高熵和晶格畸变导致材料产生良好的热稳定性和化学稳定性。同时，高熵合金可控的成分元素和成分含量保证了电磁吸波材料具有可调节的介电和磁性能。例如，由FeCoNi组成的高熵合金表现出优异的软磁性能和导电性，但是现有技术中的吸波材料都存在有效吸波频带窄的不足。

因此需要一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料。该高熵合金吸波材料中含有Fe、Co等铁磁性元素，增强吸波材料的磁损耗能力，提高高熵合金吸波材料的吸波能力，同时Al、Cr元素提高合金的抗高温氧化能力的同时可以增强合金的耐腐蚀性，并通过控制其中各组分的含量，实现低厚度下的宽频吸波性能，充分发挥高熵合金的“鸡尾酒”效应，使高熵合金吸波材料小于-10dB的有效吸波频带宽不小于3.3GHz。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料，其特征在于，所述高熵合金吸波材料的分子式为Al_aCo_bFe_cCr_d，其中，a、b、c、d分别表示对应元素的原子摩尔比数值，且1≤a≤2，1≤b≤4，1≤c≤5，0.5≤d≤1。

本发明的高熵合金吸波材料中含有Fe、Co等铁磁性元素，增强吸波材料的磁损耗能力，提高高熵合金吸波材料的吸波能力，同时Al、Cr元素提高合金的抗高温氧化能力的同时可以增强合金的耐腐蚀性，然而，高熵合金作为吸波材料的有效吸波频带很窄，限制了吸收剂的实际应用，因此，为实现低厚度下的宽频吸波性能，充分发挥高熵合金的“鸡尾酒”效应，合理设计高熵合金组元成分使Al、Cr、Co与Fe元素结合形成高熵合金吸波材料。

上述的一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料，其特征在于，该高熵合金吸波材料的分子式为Al_1.5Co₄Fe₂Cr。本发明通过控制各个组分的含量得到吸波性能最优的高熵合金。

另外，本发明提供了一种制备有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将铝粉、钴粉、铁粉，铬粉进行混合，得到混合粉末；