一种复合吸波材料及其制备方法

未命名 08-12 阅读:137 评论:0


1.本技术属于微波吸收材料技术领域,具体涉及一种复合吸波材料及其制备方法。


背景技术:

2.随着信息技术的不断发展,电子设备的应用越来越广泛,人们在享受科技带来的便利性的同时,空间中密集的电磁波也给人们的生活健康带来了负面影响。电磁防护已逐渐成为人们关注的热点。目前,有效的电磁防护有电磁屏蔽和电磁吸收两种方式。电磁屏蔽大多具有良好的电导和磁导性能,进入到表面的电磁波将会被反射,其弊端是反射掉的电磁波仍在空间中存在,不能彻底消除。而电磁吸收是将辐射到表面的电磁波转化为热能或其他形式的能量散失掉,不会在空间中存在造成危害,也因此越来越受到人们的关注。涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及复合材料的各种新型电磁波吸收材料正不断涌现。
3.电磁波吸收材料一般由粘接剂和吸收剂复合而成。材料的吸波性能与吸收剂有着很大的关系,吸收剂的电磁参数决定着材料对入射电磁波的反射率。磁性吸波材料主要通过磁滞损耗、铁磁共振和涡流损耗等机制大量吸收电磁波,并将电磁能转化为热能或其他形式的能量散失掉以达到吸波效果。磁性吸波材料由于可以有效减薄吸波涂层的厚度和展开带宽而成为当前研究和应用最多的一类。铁氧体吸波材料是应用最早且相对成熟的一类磁性材料。cn108218240a公开了一种铁氧体吸波材料,其中由无机玻璃原料氧化物和铁氧体预烧料制成吸波材料。然而,由于铁氧体snoek极限的限制,该吸波材料的使用体积大,吸收损耗不够强,频带吸收不够宽,制备工艺复杂,难以适应越来越高使用频率的要求。cn107195416a公开了一种铁磁性非晶复合吸波材料,其具有高的非晶形成能力和综合软磁性能,可在较宽粒径范围内实现强吸收、低厚度的吸收性能。然而,由于采用多级雾化方式制备非晶粉末,所得球形形状的粉末容易受到snoek极限的限制,这使得该材料在高频电磁波作用下的介电与磁导率阻抗失配,导致其吸波频带的带宽较低。
4.因此,研究开发宽频带、强吸收的电磁波吸收材料具有非常重要的意义。


技术实现要素:

5.鉴于上述发展现状,本技术旨在提供一种宽频带、强吸收的基于片状铁基非晶合金的复合吸波材料。本技术在众多磁性吸波材料中选择铁基非晶合金体系,该体系具有高饱和磁感应强度、高磁导率、温度稳定性优良、高性价比、高电阻率等优点,有利于吸波材料的高效化。并且,本技术通过球磨法将球形的合金粉末球磨成薄片状,该薄片状的外形结构使得具有强的形状各向异性,有利于突破材料的snoek极限,从而提高微波磁导率。由此,本技术实现了宽频带、强吸收的铁基非晶合金吸波材料。
6.根据本技术的一个方面,提供一种复合吸波材料,所述复合吸波材料包含片状铁基非晶合金粉体和粘结剂,
7.其中,所述铁基非晶合金选自fesib、fesibp、fesibnbcu、fesibc、fesibni、
fesibcr中的至少一种。
8.可选地,所述铁基非晶合金fesib中,各元素组成如下:fe:70-80%、si:5-15%、b:5-15%。
9.可选地,所述铁基非晶合金fesibp中,各元素组成如下:fe:65-75%、si:5-15%、b:5-15%、p:5-15%。
10.可选地,所述铁基非晶合金fesibnbcu中,各元素的组成如下:fe:50-60%、si:10-20%、b:5-15%、nb:5-15%、cu:1-5%。
11.可选地,所述铁基非晶合金fesibc中,各元素组成如下:fe:60-70%、si:10-20%、b:5-15%、c:1-5%。
12.可选地,所述铁基非晶合金fesibni中,各元素的组成如下:fe:60-70%、si:10-20%、b:5-15%、ni:5-15%。
13.可选地,所述铁基非晶合金fesibcr中,各元素的组成如下:fe:60-70%、si:10-20%、b:5-15%、cr:1-5%。
14.以上元素组成比例均基于质量计。
15.根据本技术,所述片状铁基非晶合金粉体通过将上述铁基非晶合金的粉末球磨制得。根据本技术,所述铁基非晶合金粉末具有球形或近球形的形状。本技术对于所述铁基非晶合金粉末的制备工艺没有特别限制,只要该工艺能够使得铁基非晶合金形成球形或近球形的粉末即可。在一个实施方案中,通过雾化工艺使铁基非晶合金形成球形或近球形的粉末。
16.根据本技术,所述铁基非晶合金可通过已知的生产工艺制备。在一个实施方案中,所述铁基非晶合金通过将各合金元素的原料混合后熔炼制得。
17.可选地,所述片状铁基非晶合金粉体的截面直径为10-30μm。
18.可选地,所述片状铁基非晶合金粉体的截面直径独立地选自10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm中的任意值或任意两者之间的范围值。
19.优选地,所述片状铁基非晶合金粉体的截面直径为15-20μm。
20.可选地,所述片状铁基非晶合金粉体的厚度为0.1-5.0μm。
21.可选地,所述片状铁基非晶合金粉体的厚度独立地为选自0.1μm、0.2μm、0.5μm、0.8μm、1.0μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2.0μm、2.2μm、2.5μm、2.7μm、3.0μm、3.3μm、3.5μm、3.8μm、4.0μm、4.2μm、4.5μm、4.7μm、5.0μm中的任意值或任意两者之间的范围值。
22.优选地,所述片状铁基非晶合金粉体的厚度为1.0-2.0μm。
23.可选地,所述粘结剂选自环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂、石蜡中的至少一种。
24.可选地,所述片状铁基非晶合金粉体的含量为20-80wt%,基于所述片状铁基非晶合金粉体和所述粘结剂的总重量计。
25.可选地,所述片状铁基非晶合金粉体的含量独立地为选自20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、80wt%中的任意值或任意两者之间的范围值,基于所述片状铁基非晶合金粉体和所述粘结剂的总重量计。
26.优选地,所述片状铁基非晶合金粉体的含量为30-70wt%,基于所述片状铁基非晶合金粉体和所述粘结剂的总重量计。
27.根据本技术,片状铁基非晶合金粉体与粘结剂的有效结合决定吸波体的阻抗匹配,有效的阻抗匹配设计可以更好地发挥吸波体的性能。
28.可选地,所述复合吸波材料在2-18ghz下的最强吸波效能值≤-20db。
29.在一个实施方案中,所述复合吸波材料在2-18ghz下的最强吸波效能值≤-30db。
30.在一个实施方案中,所述复合吸波材料在2-18ghz下的最强吸波效能值≤-40db。
31.在一个实施方案中,所述复合吸波材料在2-18ghz下的最强吸波效能值≤-50db。
32.可选地,所述复合吸波材料在2.0-5.0mm厚度下的有效吸波带宽(《-10db)为2.0-8.0ghz。
33.在一个实施方案中,所述复合吸波材料在2.0-5.0mm厚度下的有效吸波带宽(《-10db)为2.5-5.0ghz。
34.在一个实施方案中,所述复合吸波材料在2.0-5.0mm厚度下的有效吸波带宽(《-10db)为4.1-8.0ghz。
35.在一个实施方案中,所述复合吸波材料在2.0-5.0mm厚度下的有效吸波带宽(《-10db)为4.1-4.6ghz。
36.根据本技术的另一方面,提供一种制备如上所述复合吸波材料的方法,包括:
37.a)将截面直径为10-30μm的所述铁基非晶合金粉末球磨,得到所述片状铁基非晶合金粉体;
38.b)将所述片状铁基非晶合金粉体和所述粘结剂混合,得到混合物;
39.c)将所述混合物置于模具中,加压,待凝固后脱模,得到所述复合吸波材料。
40.可选地,所述方法中,步骤a)包括:
41.a1)将所述铁基非晶合金粉末置于行星球磨机的研磨罐中,所述研磨罐内配置有研磨珠;
42.a2)将乙醇加入所述研磨罐中;
43.a3)使用所述行星球磨机以正转-停转-反转的模式对所述铁基非晶合金粉末进行球磨。
44.可选地,步骤a1)中,所述研磨罐选自玛瑙罐、不锈钢罐、氧化锆罐、硬质合金罐、聚乙烯球磨罐中的至少一种。
45.可选地,所述研磨珠选自氧化锆珠、不锈钢珠、玛瑙珠、硬质合金珠、氧化铝珠中的至少一种。
46.可选地,所述研磨珠包括直径3mm的研磨珠和直径5mm的研磨珠,所述直径3mm的研磨珠与所述直径5mm的研磨珠的质量比为2.5-3.5:1。
47.可选地,所述直径3mm的研磨珠与所述直径5mm的研磨珠的质量比独立地选自2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1、2.9:1、3.0:1、3.1:1、3.2:1、3.3:1、3.4:1、3.5:1中的任意值或任意两者之间的范围值。
48.优选地,所述直径3mm的研磨珠与所述直径5mm的研磨珠的质量比为3.0:1。
49.可选地,所述研磨珠与所述铁基非晶合金粉末的质量比为5-100:1。
50.可选地,所述研磨珠与所述铁基非晶合金粉末的质量比独立地为选自5:1、10:1、
15:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、42:1、45:1、47:1、50:1、53:1、55:1、58:1、60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1、95:1、100:1中的任意值或任意两者之间的范围值。
51.优选地,所述研磨珠与所述铁基非晶合金粉末的质量比为40-60:1。
52.可选地,步骤a2)中,将乙醇加入所述研磨罐中至淹没所述研磨珠和所述铁基非晶合金粉末的表面。
53.可选地,步骤a3)中,所述正转的时间为10-60min。
54.可选地,所述正转的时间独立地选自10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min中的任意值或任意两者之间的范围值。
55.在一个实施方案中,所述正转的时间为20-40min。
56.可选地,所述反转的时间为0.1-60min。
57.可选地,所述反转的时间独立地选自0.1min、0.5min、1min、2min、5min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min中的任意值或任意两者之间的范围值。
58.在一个实施方案中,所述反转的时间为20-40min。
59.可选地,所述停转的时间为0.1-10min。
60.可选地,所述停转的时间独立地选自0.1min、0.5min、1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min中的任意值或任意两者之间的范围值。
61.在一个实施方案中,所述停转的时间为8-10min。
62.可选地,所述行星球磨机的转速为200-500rpm。
63.可选地,所述行星球磨机的转速独立地为选自200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm、300rpm、310rpm、320rpm、330rpm、340rpm、350rpm、360rpm、370rpm、380rpm、390rpm、400rpm、410rpm、420rpm、430rpm、440rpm、450rpm、460rpm、470rpm、480rpm、490rpm、500rpm中的任意值或任意两者之间的范围值。
64.优选地,所述行星球磨机的转速为300-400rpm。
65.可选地,所述行星球磨机的运行时间为120-1440min。
66.可选地,所述行星球磨机的运行时间独立地为选自120min、140min、160min、180min、200min、220min、240min、260min、280min、300min、320min、340min、360min、380min、400min、420min、440min、460min、480min、500min、520min、540min、560min、580min、600min、620min、640min、660min、680min、700min、720min、740min、760min、780min、800min、820min、840min、860min、880min、900min、920min、940min、960min、980min、1000min、1020min、1040min、1060min、1080min、1100min、1120min、1140min、1160min、1180min、1200min、1220min、1240min、1260min、1280min、1300min、1320min、1340min、1360min、1380min、1400min、1420min、1440min中的任意值或任意两者之间的范围值。
67.可选地,步骤a)还包括:将所述铁基非晶合金粉末球磨成所述片状铁基非晶合金粉体后,将制得的片状铁基非晶合金粉体用乙醇洗涤,然后在55-65℃干燥箱中烘干2-8h。
68.可选地,所述方法中,步骤b)包括:将所述粘结剂溶解在有机溶剂中,加入所述片状铁基非晶合金粉体,然后除去所述有机溶剂。
69.可选地,所述溶解包括超声处理5-120min。
70.可选地,所述超声处理的时间独立地选自5min、10min、20min、30min、40min、
50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min中的任意值或任意两者之间的范围值。
71.可选地,所述有机溶剂选自正己烷、乙醇中的至少一种。
72.根据本技术,在片状铁基非晶合金粉体的超声水浴中加入一定量的正己烷或乙醇,目的是溶解粘结剂,使片状铁基非晶合金粉体均匀地分布在粘结剂中,最终得到性能稳定的复合吸波材料。
73.可选地,所述除去有机溶剂包括在20-80℃下烘干2-24h,使所述有机溶剂挥发。
74.可选地,所述烘干的温度独立地选自20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
75.可选地,所述烘干的时间独立地选自2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h中的任意值或任意两者之间的范围值。
76.可选地,所述方法中,步骤c)包括:将所述混合物快速导入模具中,施加压力排出气体,将所述混合物压实。
77.根据本技术的又一方面,基于上述步骤a)还提供了一种制备片状铁基非晶合金粉体的方法。在一个具体的实施方案中,所述方法包括:
78.d)将通过雾化制得的球形铁基非晶合金粉末筛分得到≤800目的粉末;
79.e)将筛分过的铁基非晶合金粉末放入行星球磨机中,其中行星球磨罐为玛瑙罐、不锈钢罐、氧化锆罐、硬质合金罐、聚乙烯球磨罐中的一种,研磨珠为氧化锆、不锈钢、玛瑙、硬质合金、氧化铝中的一种,不同尺寸研磨珠的比例为3mm:5mm=3:1,研磨珠与铁基非晶合金粉末的质量比为5:1-100:1;再将乙醇加入研磨罐至淹没研磨珠与铁基非晶合金粉末的表面;调控行星球磨机的参数为正转10-60min,反转0-60min,中间休息0-600s,转速200-500rpm,总运行时间120-1440min,得到片状铁基非晶合金粉体;
80.f)将球磨后制得的片状铁基非晶合金粉体用乙醇清洗,然后置于60℃干燥箱中烘干2-8h。
81.根据本技术的再一方面,基于上述步骤b)和c)还提供了一种片状铁基非晶合金粉体与粘结剂的有效结合方法,通过该方法使得吸波体尽可能处于阻抗匹配状态。在一个具体的实施方案中,所述方法包括:
82.g)按照配比称取片状铁基非晶合金粉体和粘结剂;
83.h)将粘结剂放入量具中,加入正己烷或乙醇,超声水浴融化5-120min;
84.i)将片状铁基非晶合金粉体倒入粘结剂中,充分搅拌,放置等待正己烷或乙醇挥发,使得片状铁基非晶合金粉体在粘结剂中均匀分布;
85.j)将制得的混合物快速导入到模具中;
86.k)对模具中的混合物施加压力,排出气体,进行压实;
87.l)待混合物冷却凝固后,进行脱模,得到复合吸波材料。
88.本技术能够产生的有益效果包括:
89.1)本技术的方法通过球磨将铁基非晶合金粉末研磨成薄片,突破了非晶材料本身的snoek极限;将片状铁基非晶合金粉体与粘结剂按预定比例混合制备的复合吸波材料在高频条件下磁导率和介电仍可达到阻抗匹配,可实现对2-18ghz高频电磁波的强吸收效能。
90.2)本技术的方法将片状铁基非晶合金粉体掺入粘结剂,不仅可增加填料表面积,
改善极化机理,还可提高复合材料的复磁导率和复合介电常数,增强电磁波衰减能力。
91.3)本技术的复合吸波材料具有宽频带、强吸收的吸波性能,是一种非常有前途的电磁波吸收材料。
附图说明
92.图1为本技术实施例1中球磨前的铁基非晶合金fesibnbcu粉末的sem照片。
93.图2为本技术实施例1中球磨后的片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体的sem照片。
94.图3为本技术实施例1中球磨后的片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体的xrd谱图。
95.图4为本技术实施例1-6和对比例1中的复合吸波材料的反射损耗的测量曲线。
具体实施方式
96.下文中,将结合附图和实施例进一步详述本技术。所描述的实施例仅是本技术的部分实施例,而非全部实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员经改进或润饰的所有其他实施例均属于本技术的保护范围。应理解,本技术的实施例仅用于举例说明,而非用于限制本技术的保护范围。
97.以下实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商建议的条件实施。
98.除非特别说明,本技术的实施例中使用的原料和试剂均通过商业途径购买。
99.本技术的实施例中使用的分析测量仪器如下:
100.使用bruker的d8 advance型x射线衍射仪进行xrd测试。
101.使用zeiss evo 18型扫描电子显微镜进行sem微观结构表征。
102.使用agilent n5234a型矢量网络分析仪进行电磁参数测试。
103.实施例1
104.制备复合吸波材料的过程按照以下步骤进行:
105.1)将铁基非晶合金fesibnbcu粉末筛分,得到粒径为10-30μm的粉末;
106.2)将筛分过的铁基非晶合金fesibnbcu粉末放入行星球磨机中,其中行星球磨罐为玛瑙罐,不同尺寸氧化锆研磨珠的比例为3mm:5mm=3:1,氧化锆研磨珠与铁基非晶合金fesibnbcu粉末的质量比为50:1;再将乙醇加入研磨罐至淹没氧化锆研磨珠与铁基非晶合金fesibnbcu粉末表面;调控行星球磨机的参数为正转30min,反转30min,中间休息600s,转速400rpm,总运行时间160min,其中总球磨时间2h,得到片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体;
107.3)将球磨后制得的片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体使用乙醇清洗,然后置于60℃干燥箱中烘干2h;
108.4)按照30wt%片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体与70wt%石蜡的配比,称取0.15g片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体和0.35g石蜡;
109.5)将石蜡放入量具中,加入正己烷或乙醇,超声水浴融化30min;
110.6)将片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体倒入石蜡中,充分搅拌,放置等待正己烷或乙醇挥发,使得片状铁基非晶合金粉体在石蜡中均匀分布;
111.7)在60℃下烘干处理2h,确保所有正己烷或乙醇全部挥发;
112.8)将所得混合物快速导入到外径7.00mm、内径3.04mm的模具中;
113.9)对模具中的混合物施加压力,排出气体,进行压实;
114.10)待混合物冷却凝固后,进行脱模,得到复合吸波材料。
115.球磨前的铁基非晶合金fesibnbcu粉末的sem照片见图1。
116.球磨后的片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体的sem照片见图2。
117.球磨后的片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体的xrd谱图见图3。可见图中2θ为45
°
附近有一个宽的衍射峰,表明该片状合金粉体的结构是非晶态的。这表明fesibnbcu合金体系具有很强的非晶形成能力。
118.经测试,上述经2h球磨后制得的复合吸波材料表现出优异的电磁波吸收性能。在复合吸波材料厚度为2.0mm情况下,该复合吸波材料在11.98ghz下反射损耗值最低为-30.18db,有效吸收带宽(《-10db)最宽为4.53ghz。
119.所有实施例和对比例中的复合吸波材料的反射损耗值测量结果见图4。
120.实施例2
121.按照与实施例1相同的过程制备复合吸波材料,区别在于:行星球磨机的总运行时间为320min,其中总球磨时间为4h。
122.经测试,上述经4h球磨后制得的复合吸波材料表现出良好的电磁波吸收性能。在复合吸波材料的厚度为2.0mm情况下,该复合吸波材料在11.51ghz下的反射损耗值最低为-32.63db,有效吸收带宽(《-10db)最宽为4.42ghz。
123.实施例3
124.按照与实施例1相同的过程制备复合吸波材料,区别在于:行星球磨机的总运行时间为480min,其中总球磨时间为6h。
125.经测试,上述经6h球磨后制得的复合吸波材料表现出良好的电磁波吸收性能。在复合吸波材料的厚度为2.0mm情况下,该复合吸波材料在10.91ghz下的反射损耗值最低为-53.14db,有效吸收带宽(《-10db)最宽为4.39ghz。
126.实施例4
127.按照与实施例1相同的过程制备复合吸波材料,区别在于:行星球磨机的总运行时间为640min,其中总球磨时间为8h。
128.经测试,上述经8h球磨后制得的复合吸波材料表现出良好的电磁波吸收性能。在复合吸波材料的厚度为2.0mm情况下,该复合吸波材料在9.21ghz下的反射损耗值最低为-21.14db,有效吸收带宽(《-10db)最宽为3.59ghz。
129.实施例5
130.按照与实施例1相同的过程制备复合吸波材料,区别在于:行星球磨机的总运行时间为800min,其中总球磨时间为10h。
131.经测试,上述经10h球磨后制得的复合吸波材料表现出良好的电磁波吸收性能。在复合吸波材料厚度为2.0mm情况下,该复合吸波材料在8.49ghz下的反射损耗值最低为-31.33db,有效吸收带宽(《-10db)最宽为3.54ghz。
132.实施例6
133.按照与实施例1相同的过程制备复合吸波材料,区别在于:行星球磨机的总运行时间为960min,其中总球磨时间为12h。
134.经测试,上述经12h球磨后制得的复合吸波材料表现出良好的电磁波吸收性能。在
复合吸波材料厚度为2.0mm情况下,该复合吸波材料在6.63ghz下的反射损耗值最低为-42.25db,有效吸收带宽(《-10db)最宽为2.60ghz。
135.对比例1
136.按照与实施例1相同的过程制备复合吸波材料,区别在于:未使用行星球磨机进行球磨。
137.经测试,上述未经球磨制得的复合吸波材料几乎没有表现出电磁波吸收性能。在复合吸波材料的厚度为2.0mm情况下,该复合吸波材料在17.06ghz下反射损耗值最低为-6.12db,有效吸收带宽(《-10db)最宽为0ghz。
138.为了进一步说明实施例1-6制备的片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体的进步性,还进行如下测试,其中对本技术实施例1-6和对比例1制备的复合吸波材料进行磁导率检测,参照《gb/t32596-2016电磁屏蔽吸波片通用规范》执行,具体测定结果统计于下表1:
139.表1本技术实施例1-6和对比例1制备的复合吸波材料的磁导率
[0140][0141]
由以上结果可见,与未实施球磨的对比例1相比,实施例1-6通过实施不同时间参数的球磨,由此得到的基于片状铁基非晶合金fesibnbcu粉体和石蜡的复合吸波材料的磁导率、最低反射损耗和有效吸收带宽(《-10db)均获得大幅度改善,并且结果符合规律。本技术中,通过调控球磨的参数,将球形的铁基非晶合金fesibnbcu粉末变成片状,改变了其形状各向异性,由此突破了材料本身的snoek极限,使其复介电常数与复磁导率更易达到阻抗匹配,从而优化了电磁波吸收性能,特别是增强了磁导率、反射损耗并且拓宽了吸波带宽。
[0142]
由此,根据本技术的复合吸波材料及其制备方法通过简单的工艺过程,可以提升铁基非晶合金的吸波性能,增强磁导率和反射损耗并拓宽吸波带宽。
[0143]
以上所述仅为本技术的几个实施例,并非对本技术做任何形式的限制。虽然本技术以较佳实施例揭示如上,然而这些实施例并非用于限制本技术。任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本技术技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于本技术技术方案的范围内。

技术特征:
1.一种复合吸波材料,其特征在于,包含片状铁基非晶合金粉体和粘结剂,其中,所述铁基非晶合金选自fesib、fesibp、fesibnbcu、fesibc、fesibni、fesibcr中的至少一种。2.根据权利要求1所述的复合吸波材料,其特征在于,所述片状铁基非晶合金粉体的截面直径为10-30μm;厚度为0.1-5.0μm。3.根据权利要求1所述的复合吸波材料,其特征在于,所述粘结剂选自环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂、石蜡中的至少一种。4.根据权利要求1所述的复合吸波材料,其特征在于,所述片状铁基非晶合金粉体的含量为20-80wt%,基于所述片状铁基非晶合金粉体和所述粘结剂的总重量计;优选地,所述片状铁基非晶合金粉体的含量为30-70wt%,基于所述片状铁基非晶合金粉体和所述粘结剂的总重量计。5.根据权利要求1所述的复合吸波材料,其特征在于,所述复合吸波材料在2-18ghz下的最强吸波效能值≤-20db;优选地,所述复合吸波材料在2.0-5.0mm厚度下的有效吸波带宽为2-8ghz。6.一种制备根据权利要求1至5中任一项所述复合吸波材料的方法,其特征在于,包括:a)将截面直径为10-30μm的所述铁基非晶合金粉末球磨,得到所述片状铁基非晶合金粉体;b)将所述片状铁基非晶合金粉体和所述粘结剂混合,得到混合物;c)将所述混合物置于模具中,加压,待凝固后脱模,得到所述复合吸波材料。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤a)包括:a1)将所述铁基非晶合金粉末置于行星球磨机的研磨罐中,所述研磨罐内配置有研磨珠;a2)将乙醇加入所述研磨罐中;a3)使用所述行星球磨机以正转-停转-反转的模式对所述铁基非晶合金粉末进行球磨。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤a1)中,所述研磨罐选自玛瑙罐、不锈钢罐、氧化锆罐、硬质合金罐、聚乙烯球磨罐中的至少一种;优选地,所述研磨珠选自氧化锆珠、不锈钢珠、玛瑙珠、硬质合金珠、氧化铝珠中的至少一种;优选地,所述研磨珠包括直径3mm的研磨珠和直径5mm的研磨珠,所述直径3mm的研磨珠与所述直径5mm的研磨珠的质量比为2.5-3.5:1;优选地,所述研磨珠与所述铁基非晶合金粉末的质量比为5-100:1。9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤a3)中,所述正转的时间为10-60min;所述反转的时间为0.1-60min;所述停转的时间为0.1-10min;优选地,所述行星球磨机的转速为200-500rpm;优选地,所述行星球磨机的运行时间为120-1440min。10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤b)包括:将所述粘结剂溶解在有机溶剂中,加入所述片状铁基非晶合金粉体,然后除去所述有机溶剂;优选地,所述溶解包括超声处理5-120min;
优选地,所述有机溶剂选自正己烷、乙醇中的至少一种;优选地,所述除去有机溶剂包括在20-80℃下烘干2-24h,使所述有机溶剂挥发。

技术总结
本申请公开了一种复合吸波材料及其制备方法。该复合吸波材料包含片状铁基非晶合金粉体和粘结剂,其中铁基非晶合金选自FeSiB、FeSiBP、FeSiBNbCu、FeSiBC、FeSiBNi、FeSiBCr中的至少一种。该复合吸波材料的制备方法包括:将截面直径为10-30μm的铁基非晶合金粉末球磨,得到片状铁基非晶合金粉体;将该片状铁基非晶合金粉体和粘结剂混合,得到混合物;将该混合物置于模具中,加压,待凝固后脱模,得到复合吸波材料。本申请通过调整球磨工艺参数将铁基非晶合金粉末研磨成薄片状,并将其与粘结剂按预定比例混合,方法简单。由此制得的复合吸波材料具有有效吸收频带宽且吸收效能强的特点,是一种非常有前景的吸波材料。是一种非常有前景的吸波材料。是一种非常有前景的吸波材料。


技术研发人员:董亚强 吴航 满其奎 贺爱娜 黎嘉威 沈保根
受保护的技术使用者:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日:2023.03.31
技术公布日:2023/8/9
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