專利名稱：高頻軟磁材料及復合材料和制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高頻軟磁材料，由這種材料制備的復合材料，以及這種材料和這
種材料制備復合材料的制備方法。
背景技術：
隨著科學技術的進步和信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，計算機、手機和網(wǎng)絡等設備(系統(tǒng)) 已廣泛應用于信息的產(chǎn)生、傳輸、接收、存儲等處理過程，而這些設備在使用時會產(chǎn)生電磁 干擾以及電磁輻射。為了有效地減少和消除電磁干擾及電磁輻射，需要材料有較高的復數(shù) 磁導率。目前廣泛使用的材料是鐵氧體材料，但傳統(tǒng)的鐵氧體材料具有頻帶狹窄，密度大， 在高頻復數(shù)磁導率低等缺點。而現(xiàn)有的金屬軟磁材料由于具有高的傳導系數(shù)和在電磁波中 容易因渦流損耗而導致高頻軟磁性能降低，不利于在高頻得到高的復數(shù)磁導率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種金屬高頻軟磁材料，這種材料可克服現(xiàn)有技術不足，即具有高的 磁導率和Snoek極限，在各種微波通信系統(tǒng)1 2GHz頻段范圍內(nèi)其復數(shù)磁導率仍能保持 較高值，可用來放大信號、降低信號噪聲，或者作為電磁波屏蔽材料使用；本發(fā)明同時提供 用這種材料制備的高頻軟磁復合材料，以及這種材料和這種材料制備的復合材料的制備方法。 本發(fā)明的高頻軟磁材料是一種由金屬間化合物構成的粉末，這種材料是按照
2 : 17的原子個數(shù)比配比而成，具體講本發(fā)明的材料是叫(CoFe)u的粉末。 本發(fā)明的高頻軟磁材料的制備方法是按材料配比將釹和鈷、鐵熔煉成錠，再將錠
加熱進行充分均勻化處理，或者按材料配比將釹和鈷、鐵過渡族金屬熔煉成錠后采用熔體
快淬法制成薄帶，再將經(jīng)均勻化處理后的錠或用熔體快淬法制成薄帶粉碎、研磨成小于等
于5微米的粉末。 用本發(fā)明的材料制備高頻磁性復合材料的方法是將所述的材料放入未固化的粘 結材料中，經(jīng)充分混合均勻后再放入非磁性材料制作的模具內(nèi)，將模具置于磁場中，同時使 模具在磁場中旋轉，如此對材料進行取向處理直到粘結材料固化，這里所述的粘結材料為 樹脂或石臘、或聚乙烯、或聚丙烯等高分子材料。 制備本發(fā)明的高頻磁性復合材料的方法中，高頻軟磁材料與與未固化時的粘結材
料混合的比例為體積比為3 : 1 7 : i，取向處理時磁場為10—4 io特斯拉，模具旋轉
速度為1 200轉/分。這樣會有最佳的效果。 本發(fā)明的材料是一種2 : 17平面型金屬間化合物，相比較于傳統(tǒng)鐵氧體有著更高
的飽和磁化強度和各項異性場，能夠工作在更高的頻段，而電阻率比金屬軟磁材料要高很 多，能有效地降低渦流損耗，再次，本發(fā)明有著平面各向異性，能在提高共振頻率的同時保 持高的磁導率，有利于在高頻得到高的復數(shù)磁導率，因而是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ母哳l磁性 材料。
本發(fā)明的高頻軟磁材料在高頻條件下有較高的磁導率以及寬的共振頻率，本發(fā)明 到高頻磁性復合材料能在高頻(> 1GHz)保持更高的磁導率及更寬的共振頻率，因此本發(fā) 明的材料及復合材料可廣泛用于屏蔽和消除電磁干擾，滿足現(xiàn)代儀器對小型化、集成化和 高效率的要求以及隱身技術和儀器儀表等領域。


附圖1為本發(fā)明實例1材料取向前后x射線衍射譜圖。 附圖2為本發(fā)明實例1材料取向前后復數(shù)導磁率與頻率關系圖。
具體實施例方式
以下是本發(fā)明的實施例。 稱取2. 330g釹、6. 473g鈷和1. 534g鐵，在氬氣保護下熔煉成鑄錠。放在真空石 英管中在100(TC均勻化熱處理一周。將經(jīng)過均勻化熱處理的鑄錠用瑪瑙研缽研磨成大約 10-100微米的顆粒，研磨過程是在正己烷液體的保護下進行的，采用正己烷的目的是為了 防止氧化，其加入量能覆蓋樣品即可，所得的材料在飛利浦公司的X' Pert PRO的衍射儀中 測量其晶體結構所得結果見圖1。然后將顆粒用行星式球磨機加入60ml正己烷磨制成小 于或等于5微米的粉末，球磨時球與料的質量比為10 : 1，球磨速度200r/min，球磨時間設 定為16h，后將樣品放在干燥箱(30°C)內(nèi)干燥備用。球磨后樣品的X射線衍射譜圖見附圖 1，實測樣品復數(shù)導磁率與頻率關系見圖2。由圖1可見樣品具有2 : 17型晶體結構，球磨 后樣品有少量的a -FeCo析出。 稱取一定量的球磨磁粉，加入質量比為100 : 1、用異丙醇稀釋的鈦酸酯偶聯(lián)劑 中，在超聲波細胞粉碎機內(nèi)超聲處理30分鐘，超聲功率為180W，使鈦酸酯偶聯(lián)劑充分吸附 到磁粉上。超聲后磁粉與石蠟以35%體積濃度混合均勻后，置入非磁性材料制備的模具內(nèi)， 將模具加熱到100度左右，使其呈熔融態(tài)，將模具放入磁場內(nèi)旋轉取向，磁場大小為0. 8 1. 2T (特斯拉)，旋轉的速度約為1 20轉/分，持續(xù)約15分鐘后，待樣品冷卻固化后用壓 機將樣品壓成內(nèi)徑為3.04mm，外徑為7.00mm，厚度為1.5 3mm環(huán)狀樣品。為便于對比， 同時制備不經(jīng)磁場處理的對比樣品，同樣壓成內(nèi)徑為3. 04mm，外徑為7. OOmm，厚度為1. 5 3mm環(huán)狀樣品。將所得的兩份測試樣品在飛利浦公司的X'Pert PRO的衍射儀中測量其晶 體結構所得結果見圖1，在安捷倫E8363B矢量網(wǎng)絡分析儀中測量其微波磁性實測所得結果 見圖2。由圖1可見，經(jīng)過取向后樣品的X射線衍射譜圖只顯示單一的衍射峰，這證明了樣 品具有平面型磁晶各向異性，也證明了樣品取向是完全的。由附圖2可以看出，取向樣品起 始磁導率明顯大于未取向樣品，可以達到3. 8。
權利要求
一種高頻軟磁材料，其特征是金屬間化合物Nd2(CoFe)17的粉末。
2. 權利要求1所述的高頻軟磁材料的制備方法，其特征是按材料配比將釹和鈷、鐵熔 煉成錠，再將錠加熱進行充分均勻化處理，或者按材料配比將釹和鈷、鐵過渡族金屬熔煉成 錠后采用熔體快淬法制成薄帶，再將經(jīng)均勻化處理后的錠或用熔體快淬法制成的薄帶粉 碎、研磨成小于等于5微米的粉末。
3. 用權利要求1所述的材料制備高頻磁性復合材料的方法，其特征是將所述的材料放 入未固化的粘結材料中，經(jīng)充分混合均勻后再放入非磁性材料制作的模具內(nèi)，將模具置于 磁場中，同時使模具在磁場中旋轉，如此對材料進行取向處理直到粘結材料固化，這里所述 的粘結材料為樹脂或石臘、或聚乙烯、或聚丙烯等高分子材料。
4. 權利要求3所述的制備高頻磁性復合材料的方法，其特征是高頻軟磁材料與與未固 化時的粘結材料混合的比例為體積比為3 : 1 7 : 1，取向處理時磁場為10—4 10特斯 拉，模具旋轉速度為1 200轉/分。
全文摘要
本發(fā)明公開一種金屬高頻軟磁材料，由這種材料制備的復合材料，以及這種材料和這種材料制備復合材料的制備方法。本發(fā)明的高頻軟磁材料是一種由金屬間化合物構成的粉末，這種材料是按照2∶17的原子個數(shù)比配比而成，具體講本發(fā)明的材料是Nd2(CoFe)17的粉末。
文檔編號B22F9/00GK101699577SQ200910209959
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月25日 優(yōu)先權日2009年10月25日
發(fā)明者伊海波, 劉忻, 左文亮, 李發(fā)伸 申請人:蘭州大學