ErFeV磁性吸波材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的ErFeV磁性微波材料，合金的原子百分比為：10.5%Er、83.5~89.5%Fe、0~6%V，由包含下述主要步驟的方法制備而成：以純度≥99.90%的Er、Fe、V金屬為原料，在氬氣保護(hù)下熔煉，鑄錠在真空下于600～800℃進(jìn)行均勻化熱處理，之后用冰水進(jìn)行淬火，然后機(jī)械破碎后球磨制粉。本發(fā)明的ErFeV合金在2～18GHz微波波段內(nèi)具有吸波性能好，吸收頻帶寬，且具有制備工藝簡(jiǎn)單、原材料較為豐富和價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)。在磁性吸波材料中，本發(fā)明的ErFeV合金磁性微波吸收材料適用于制備要求具有吸收頻帶寬、吸波性能好以及成本低的微波吸收產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】ErFeV磁性吸波材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于磁性微波吸收材料，具體是ErFeV磁性吸波材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著GHz頻率范圍的電磁波在局域網(wǎng)、手機(jī)以及雷達(dá)系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng) 用，電磁輻射對(duì)人類的生活環(huán)境造成了嚴(yán)重的電磁污染，對(duì)人類的健康造成了嚴(yán)重威脅。為 了解決電磁輻射所帶來(lái)的危害，人們進(jìn)行了大量的研究工作。其中采用磁性吸波材料來(lái)將 電磁波能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，以此來(lái)抑制電磁波的輻射和干擾，具有較好的效果。如 將磁性吸波材料涂在電視、電腦、手機(jī)通訊等電子產(chǎn)品的表面上，可以有效地抑制電磁波的 外泄，降低其對(duì)人體健康的危害。使用磁性微波吸收材料制作的微波暗室也被廣泛地應(yīng)用 于雷達(dá)、航空航天等領(lǐng)域。由此可見磁性微波吸收材料的應(yīng)用市場(chǎng)是非常巨大的。
[0003] 鐵氧體型和金屬（合金）磁粉是傳統(tǒng)微波吸收材料中較經(jīng)典的兩類，然而在應(yīng)用 方面深受自身缺陷響影的鐵氧體材料，在常用的頻率范圍內(nèi)，不僅沒有足夠大的飽和磁化 強(qiáng)度以及磁導(dǎo)率，更是達(dá)不到質(zhì)輕和吸收強(qiáng)的要求，這些不足都嚴(yán)重的制約了該材料的應(yīng) 用。而在性能等各方面都優(yōu)于鐵氧的合金磁粉，不僅鐵磁向順磁轉(zhuǎn)變的溫度高，且穩(wěn)定性 好，更是在常用頻率下的表現(xiàn)出正好與鐵氧體相反良好性能。也正是由上述的對(duì)比可明顯 看出，合金磁粉在微波吸收材料應(yīng)用上擁有非常開闊的發(fā)展空間及前景，而目前應(yīng)用最多 的軟磁合金微粉主要是Fe、Co、V及其合金微粉等。由于Fe的資源比較豐富，價(jià)格相對(duì)于Co 和V都比較低廉，而且Fe基合金吸波材料的吸波性能也較好，因此，在Fe基合金中添加少 量的V以及適量的稀土 Er,以合適的比例進(jìn)行配比，可在一定程度上獲得較好扁平化效果， 有利于獲得較好的微波吸收性能。
[0004] 開發(fā)吸收頻帶寬、吸波效率高、抗氧化和耐腐蝕性好、熱穩(wěn)定性好、原材料豐富、制 備工藝容易掌握和生產(chǎn)成本低的磁性吸波材料是今后的發(fā)展方向，世界各國(guó)材料研究工作 者都紛紛投入到開發(fā)物美價(jià)廉的磁性吸波材料之中，已成為研究熱點(diǎn)之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的問題就是提供在2?18GHz微波波段內(nèi)具有成本低、吸收頻帶 寬、吸波效率高、熱穩(wěn)定性好及具有一定抗氧化能力的ErFeV磁性吸波材料。
[0006] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：
[0007] 本發(fā)明的ErFeV磁性吸波材料，其用料及用料用量的原子百分比為Er :10. 5%、 Fe :83· 5 ?89. 5%、V :0 ?6%。
[0008] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備ErFeV磁性吸波材料的方法。
[0009] ErFeV磁性吸波材料的制備方法，包含下述主要步驟：
[0010] (1)以純度彡99. 50 %的Er、Fe、V金屬為原料，按Er 1(l. 5Fe89.5?83.5V。? 6原子百分比 的化學(xué)計(jì)量式配料；
[0011] (2)在氬氣保護(hù)下熔煉，鑄錠在真空下于600?800°C進(jìn)行均勻化熱處理；
[0012] (3)球磨制粉。
[0013] 所述熔煉，于標(biāo)準(zhǔn)的非自耗真空電弧爐中進(jìn)行，為了保證合金的成分均勻性，需翻 轉(zhuǎn)熔煉3?4次。
[0014] 所述均勻化處理過程包括保溫6?15天，之后水淬。均勻化熱處理溫度以600? 800°C為宜，保溫時(shí)間以7?10天較佳。
[0015] 所述球磨制粉過程包括，不銹鋼球和和合金粉按15:1質(zhì)量比放入不銹鋼罐中，在 汽油做保護(hù)劑的情況下，球磨60h，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘。
[0016] 產(chǎn)品檢測(cè)：產(chǎn)品的電磁參數(shù)和反射率R的方法為：按ErFeV合金粉體：石蠟=4 : 1 (質(zhì)量比）的比例混合，制成外徑和內(nèi)徑分別為7mm和3mm，厚度為3. 0?3. 5mm左右的同 軸試樣，采用HP8722ES微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀分別測(cè)量試樣在2?18GHz頻段的復(fù)介電常數(shù) 及復(fù)磁導(dǎo)率。然后采用下式計(jì)算模擬出單層吸波材料在2. 0?4. Omm厚度下的反射率R。

【權(quán)利要求】
1. 一種ErFeV磁性吸波材料，其特征是：其用料及用料用量的原子百分比為：Er : 10. 5%、Fe : 83. 5?89. 5%、V : 0?6%。
2. -種ErFeV磁性吸波材料的制備方法，其特征是：包含下述主要步驟： (1) 以純度彡99. 90%的Er、Fe、V金屬為原料，按原子百分比進(jìn)行配 料； (2) 在氬氣保護(hù)下熔煉，鑄錠在真空保護(hù)下于600?80(TC進(jìn)行均勻化熱處理； (3) 球磨制粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是：所述熔煉，于標(biāo)準(zhǔn)的非自耗真空電弧爐 中進(jìn)行，為了保證合金的成分均勻性，需翻轉(zhuǎn)熔煉3?4次。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是：所述均勻化處理過程包括保溫6~15 天，之后用冰水混合物進(jìn)行淬火。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是：所述均勻化熱處理溫度為600? 800°C，保溫時(shí)間為6?10天。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是：所述球磨制粉采用行星式球磨機(jī)進(jìn)行 球磨，不銹鋼球和粗粉按15:1的質(zhì)量比放入不銹鋼罐中，加入汽油作保護(hù)劑，球磨時(shí)間為 60小時(shí)，轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2-6之一所述的制備方法制備的ErFeV磁性吸波材料。
【文檔編號(hào)】C22C38/12GK104388818SQ201410647982
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】成麗春, 潘順康, 熊吉磊, 饒光輝, 周懷營(yíng) 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)