本發(fā)明涉及一種合金吸波微粉材料,特別涉及一種添加稀土Yb的合金吸波微粉及其制備工藝。
背景技術(shù):
隨著軍事高新技術(shù)的飛速發(fā)展,隱身技術(shù)對(duì)飛機(jī)隱形日益重要。同時(shí)隨著電子設(shè)備的廣泛使用,電磁輻射日益嚴(yán)重,使得吸波材料在軍事和民用使用越來越廣泛。
優(yōu)良吸波材料不但要求微波吸收率高、而且要強(qiáng)吸頻帶寬等性能。傳統(tǒng)的吸波材料主要有鐵氧體型和磁性金屬(合金)微粉等,鐵氧體在1-18GHz 頻段下飽和磁化強(qiáng)度低,微波磁導(dǎo)率較小,而且匹配厚度較厚(厘米級(jí)),因此鐵氧體材料在該頻段的應(yīng)用受到很大的局限。而軟磁金屬吸波微粉由于居里溫度高,溫度穩(wěn)定性好,若將軟磁金屬通過工藝技術(shù)磨成微粉,使合金表面的原子增多,高濃度晶界和晶界原子的特殊結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致材料在電磁場(chǎng)的輻射下,原子、電子運(yùn)動(dòng)加劇,促使磁化,使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能,從而增加了對(duì)電磁波的吸收,目前軟磁合金微粉主要有Fe、Co、Ni及其合金微粉等。
稀土原子核外電子層中4f 殼層不滿,具有磁矩, 4f 殼層“深埋”在原子中,在很大程度上不受傳導(dǎo)電子和鄰近點(diǎn)陣的影響,稀土原子或離子的磁矩大小不僅與原子或離子的gI 因子有關(guān), 還與原子總角動(dòng)量J 有關(guān), 這些獨(dú)特的性質(zhì)使稀土磁性材料在許多領(lǐng)域產(chǎn)生突破性進(jìn)展, 如稀土永磁、巨磁致伸縮材料、磁光和磁制冷材料等,稀土特異性也必將影響電波吸收材料的吸收機(jī)制, 如復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率和自然共振頻率等,因此稀土及其化合物的添加已經(jīng)成為改善吸波材料特性的有效途徑。本發(fā)明通過選取一定含量的稀土元素添加到Fe-Ni基合金中,制備出一種性能優(yōu)異的合金吸波微粉。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種Yb-Fe-Ni基合金吸波材料,該吸波材料的制備工藝包括如下步驟:
⑴ 以Yb、Fe、Ni為原料,并按Yb2Fe xNi17-x(2≤X≤15)的原子配比配料;
⑵ 將配料混合物進(jìn)行熔煉,使其熔煉成合金錠;
⑶ 將合金錠真空密封;
⑷ 再將密封的合金錠放入高溫爐中進(jìn)行均勻化處理;
⑸ 均勻化處理后,取出進(jìn)行淬火處理;
⑹ 取出合金錠,除去表面灰層,再進(jìn)行機(jī)械初步粉碎;
⑺ 收集粉碎的粉末,將粉末倒入球磨罐中;
⑻ 往球磨罐倒入保護(hù)液體,倒?jié)M為止,蓋好罐蓋,放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理;
⑼ 球磨結(jié)束后把合金微粉取出晾干,即可得一種合金吸波微粉材料。
優(yōu)先地,在步驟⑷中,均勻化處理溫度控制在500-600℃,時(shí)間為10-15天。
優(yōu)先地,在步驟⑸中,合金錠放入冰水混合物中進(jìn)行淬火處理。
優(yōu)先地,在步驟⑻中,倒入的保護(hù)液體為酒精或者汽油。
優(yōu)先地,在步驟⑻中,球磨時(shí)間為40-60小時(shí)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一:
用Yb、Fe、Ni單質(zhì)按Yb2Fe2Ni15的原子配比配料5g,配料后將其混合,再將混合物用真空電弧爐進(jìn)行熔煉,熔煉1次后,將其反面,再熔煉1次,熔煉均勻后將合金錠取出放入石英玻璃管中,通過封管工藝,將玻璃管密封成低真空狀態(tài),密封后將玻璃管投入水中,檢查其是否密封良好,若沒有氣泡冒出,則表明密封性良好,取出玻璃管,擦拭干凈后,將玻璃管放入高溫爐中,進(jìn)行均勻化處理,溫度設(shè)置為500℃,退火處理15天后將玻璃管投入到冰水混合物中進(jìn)行淬火,待冷卻取出合金錠,除去表面灰層,再用研磨罐進(jìn)行機(jī)械粉碎,收集粉碎的粉末,將粉末倒入球磨罐中,在酒精充滿球磨罐內(nèi)的保護(hù)下,用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理,球磨40小時(shí)后,把合金微粉取出放入干凈的面狀的鐵質(zhì)材質(zhì)的表面,自然晾干后即得吸波微粉。
實(shí)施例二:
用Yb、Fe、Ni單質(zhì)按Yb2Fe7Ni8的原子配比配料5g,配料后將其混合,再將混合物用真空電弧爐進(jìn)行熔煉,熔煉1次后,將其反面,再熔煉1次,熔煉均勻后將合金錠取出放入石英玻璃管中,通過封管工藝,將玻璃管密封成低真空狀態(tài),密封后將玻璃管投入水中,檢查其是否密封良好,若沒有氣泡冒出,則表明密封性良好,取出玻璃管,擦拭干凈后,將玻璃管放入高溫爐中,進(jìn)行均勻化處理,溫度設(shè)置為550℃,退火處理12天后將玻璃管投入到冰水混合物中進(jìn)行淬火,待冷卻取出合金錠,除去表面灰層,再用研磨罐進(jìn)行機(jī)械粉碎,收集粉碎的粉末,將粉末倒入球磨罐中,在酒精充滿球磨罐內(nèi)的保護(hù)下,用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理,球磨50小時(shí)后,把合金微粉取出放入干凈的面狀的鐵質(zhì)材質(zhì)的表面,自然晾干后即得吸波微粉。
實(shí)施例三:
用Yb、Fe、Ni單質(zhì)按Yb2Fe15Ni2的原子配比配料5g,配料后將其混合,再將混合物用真空電弧爐進(jìn)行熔煉,熔煉1次后,將其反面,再熔煉1次,熔煉均勻后將合金錠取出放入石英玻璃管中,通過封管工藝,將玻璃管密封成低真空狀態(tài),密封后將玻璃管投入水中,檢查其是否密封良好,若沒有氣泡冒出,則表明密封性良好,取出玻璃管,擦拭干凈后,將玻璃管放入高溫爐中,進(jìn)行均勻化處理,溫度設(shè)置為600℃,退火處理10天后將玻璃管投入到冰水混合物中進(jìn)行淬火,待冷卻取出合金錠,除去表面灰層,再用研磨罐進(jìn)行機(jī)械粉碎,收集粉碎的粉末,將粉末倒入球磨罐中,在酒精充滿球磨罐內(nèi)的保護(hù)下,用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨處理,球磨60小時(shí)后,把合金微粉取出放入干凈的面狀的鐵質(zhì)材質(zhì)的表面,自然晾干后即得吸波微粉。