[发明专利]一种定向排列的氧化锌包覆片状铁硅铬吸波材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种定向排列的氧化锌包覆片状铁硅铬吸波材料及其制备方法，属于磁性吸波材料技术领域。其制备方法通过将铁硅铬合金软磁粉末与氧化锌纳米颗粒弥散共混球磨，通过有机树脂包覆，获得了氧化锌包覆的片状铁硅铬软磁颗粒，优化了磁粉GHz频段的磁导率及阻抗匹配性能；通过磁场取向，使得材料中的片状颗粒定向排列，能够在1～4GHz获得高效吸波性能。结果表明，获得定向排列的氧化锌包覆片状铁硅铬吸波材料，在1～3mm超薄厚度下，该材料可在1～4GHz微波频段下获得优异吸波性能，适合作为低频吸波材料的大规模应用。

技术领域

本发明涉及一种定向排列的氧化锌包覆片状铁硅铬吸波材料及其制备方法，属于电磁波吸收材料技术领域。

背景技术

电磁波吸收技术在民用高频器件的抗电磁干扰和国防隐身领域有重要应用。随着5G通讯技术和雷达探测技术的发展，微波通讯产品、基站、电子对抗等领域对吸波材料的吸收频带提出了新的要求，已由传统的微波高频段(8～18GHz)向微波低频段(1～4GHz)扩展，这对吸波材料的低频电磁波吸收性能提出了严峻的考验。目前，针对低频段研制的吸波材料存在厚度太大、吸波性能差等不足，与低频隐身材料的实际应用需求有较大差距。因此，研制高性能低频吸波材料是突破隐身材料技术瓶颈的关键。

通常的吸波材料是由磁性金属微粉构成，在1～4GHz的工作频率下，要求磁粉-粘结剂复合物保持较高的复数磁导率和优异的阻抗匹配性能。在本申请人之前的研究中(中国发明专利申请号为200910140535.8，名称为一种磁场取向片状软磁复合材料及其制备方法)，使用磁场取向片状软磁复合物的制备方法有效提升了复合物材料的磁导率，但是由于片状磁性金属微粉的界面极化增强，导致磁粉-粘结剂复合物介电常数较高，匹配性能不好，这限制了其在低频下的吸波性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种定向排列的氧化锌包覆片状铁硅铬吸波材料及其制备方法，其在1～4GHz微波频段下，具有优异吸波性能，其在提升磁导率的同时，有效优化阻抗匹配性能，极大提升了材料的低频吸波性能。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种定向排列的氧化锌包覆片状铁硅铬吸波材料的制备方法，其包括如下步骤：

S1：使用质量百分比为Fe₉₀Si₇Cr₃的金属软磁粉末，将该粉末在惰性氛围下，进行退火处理；

S2：将步骤S1中处理后的Fe₉₀Si₇Cr₃粉末和ZnO粉末，进行球磨，以无水乙醇作为球磨介质，获得片状Fe₉₀Si₇Cr₃@ZnO粉末；

S3：将球磨后所得的片状Fe₉₀Si₇Cr₃@ZnO粉末与聚氨酯在丙酮溶液中均匀溶解，待溶剂挥发至混合物状态粘稠时，进行磁场旋转取向；随后将干燥后的复合物产品高温热压得到定向排列的氧化锌包覆片状铁硅铬吸波材料。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S1中，所述Fe₉₀Si₇Cr₃由气雾化法制备得到，并进行筛分获得粒径大小为3～6μm。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S1中，退火处理的条件为温度为450℃～600℃，退火1～2小时。

进一步地，退火处理的条件为温度为500℃～550℃，退火1小时。