一种掺杂钛的钕铁合金吸波微粉的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种合金吸波微粉的制备方法，特别涉及一种添加钛的钕铁合金微波吸收材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着电子产品、通信技术的不断发展，移动通信、彩电和冰箱已广泛的使用，人们在充分享受它带来的方便舒适的同时，也日渐感受到它的负面效应。电磁辐射给人造成危害。同时，军事上电磁对抗与侦查，使隐形技术和隐形装备不断发展，电磁波吸收材料是各国政府和科学家及社会共同关注的一个课题。微波吸收材料作为一种能够吸收电磁波的功能材料，它可以将电磁波能量转化为其他形式的能量，以此来抑制电磁波的辐射和干扰。现在，吸波材料的应用己远远超出军事隐形和反隐形、对抗和反对抗范围，更广泛地应用在人体安全防护、微波暗室消除设备和通讯及导航系统的抗电磁干扰、安全信息保密、改善整体性能、提高信噪比、电磁兼容，以及波导或同轴吸收元件等许多方面。如何消除电磁波污染、减小电磁波辐射给人们带来的危害已经成为当前研宄的热点。
[0003]微波吸收材料应具有良好的微波吸收率和宽的吸收频带，此外，还应具有小的厚度和面密度，良好的力学性能和抗环境性能。吸波材料已达十几种之多，其中应用较广的几类吸波材料有铁氧体、金属微粉、导电高聚物和铁电吸波材料等。在众多吸波材料中，磁性吸波材料具有明显优势，而且将是主要的研宄对象，磁性吸波材料主要包括铁氧体、超细金属粉、多晶铁纤维、合金微粉等。铁氧体具有较低的介电常数，匹配特性较好，但是微波磁导率不够高，制备的涂层较厚。而金属吸收剂具有使用高温性能好、饱和磁化强度和磁损耗能力大等特点，金属微粉吸收材料主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波。
[0004]由于Fe的资源比较丰富，价格相对于Co和Ni都比较低廉，因此Fe基合金吸波材料的制备成为研宄的重点。FeNd合金以优异的吸波性能被广泛研宄，虽然取得一定成果，但仍然存在吸波频带较窄、稳定性差等缺点。Ti由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。添加到铁基合金中，能增加合金的抗腐蚀的能力，本发明通过往合金掺杂金属Ti，调节其匹配，增加合金抗腐蚀的能力，最终制备出一种吸收频带宽、吸收率强、耐腐蚀的微波吸收材料。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种掺杂钛的钕铁合金吸波微粉的制备方法，具体是按如下步骤进行:
(I)取适量的纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Ti，按Fe17Nd2-Jix (0.2 ^ X ^ 0.8)的原子比例配料；
⑵借助真空电弧炉将配好的原料熔炼成合金锭；
⑶将熔炼好的合金锭取出，并用石英玻璃管进行真空密封；
⑷将上述石英玻璃管放入水中，检验其是否密封完全，若管内没有气泡，表面密封完好;
(5)再把玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理；
(6)退火一段时间后取出样品，进行淬火；
(7)淬火后砸破玻璃管，取出管内的样品；
(8)将样品进行机械初步粉碎；
O)将粉碎后的样品，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨；
CO)球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。
[0006]优先地，在步骤⑴中，按照原子比为Fe17Nd2_xTix (0.3彡X彡0.5)配料。
[0007]优先地，在步骤(5)中，退火温度控制在600-800°C，退火时间为12_15天。
[0008]优先地，在步骤(9)中，球料比为20:1，行星式球磨机速度控制200-300 r/min运行。
[0009]优先地，在步骤(1Φ中，用行星式球磨机进行球磨的时间为40_70h。
[0010]本发明具有下列优点和特性:
⑴此方法制取的微波吸收材料成本低廉，制备工艺简单；
⑵吸波性能好，抗腐蚀性强。
【具体实施方式】
[0011]实施例一:
以纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Ti为原料，按原子比为Fe17Ndh7Tia3配料，再用真空电弧炉进行熔炼，将熔炼好的合金用石英玻璃管进行真空密封，再把密封的石英玻璃管放入水中检验其密封性，若管内没有气泡，表明密封完好，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中进行均匀化退火处理，炉内温度保持600°C，退火15天后取出样品，进行淬火，再砸破玻璃管拿出样品，将样品表面层打磨掉，再用研钵进行机械初步粉碎，将粉碎后的样品用行星式球磨机进行球磨处理，球磨需在汽油的保护下，球料质量比为20:1，转速为200 r/min。球磨40 h后把汽油倒出，取出样品粉末，晾干，即可获得一种高性能合金吸波微粉。
[0012]实施例二:
以纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Ti为原料，按原子比为Fe17Ndh6Tia4配料，再用真空电弧炉进行熔炼，将熔炼好的合金用石英玻璃管进行真空密封，再把密封的石英玻璃管放入水中检验其密封性，若管内没有气泡，表明密封完好，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中进行均匀化退火处理，炉内温度保持700°C，退火14天后取出样品，进行淬火，再砸破玻璃管拿出样品，将样品表面层打磨掉，再用研钵进行机械初步粉碎，将粉碎后的样品用行星式球磨机进行球磨处理，球磨需在汽油的保护下，球料质量比为20:1，转速为250 r/min。球磨50 h后把汽油倒出，取出样品粉末，晾干，即可获得一种高性能合金吸波微粉。
[0013]实施例三:
以纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Ti为原料，按原子比为Fe17Ndh5Tia5配料，再用真空电弧炉进行熔炼，将熔炼好的合金用石英玻璃管进行真空密封，再把密封的石英玻璃管放入水中检验其密封性，若管内没有气泡，表明密封完好，然后把玻璃管放入箱式电阻炉中进行均匀化退火处理，炉内温度保持800°C，退火12天后取出样品，进行淬火，再砸破玻璃管拿出样品，将样品表面层打磨掉，再用研钵进行机械初步粉碎，将粉碎后的样品用行星式球磨机进行球磨处理，球磨需在汽油的保护下，球料质量比为20:1，转速为300 r/min。球磨70 h后把汽油倒出，取出样品粉末，晾干，即可获得一种高性能合金吸波微粉。
【主权项】
1.一种掺杂钛的钕铁合金吸波微粉的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤:(I)取适量的纯度大于99.5%的金属Fe、Nd、Ti，按Fe17Nd2-Jix (0.2 ^ X ^ 0.8)的原子比例配料； ⑵借助真空电弧炉将配好的原料熔炼成合金锭； ⑶将熔炼好的合金锭取出，并用石英玻璃管进行真空密封；⑷将上述石英玻璃管放入水中，检验其是否密封完全，若管内没有气泡，表面密封完好; (5)再把玻璃管放入炉子中，进行均匀化退火处理； (6)退火一段时间后取出样品，进行淬火； (7)淬火后砸破玻璃管，取出管内的样品； (8)将样品进行机械初步粉碎； O)将粉碎后的样品，倒入球磨罐中，在汽油的保护下，用行星式球磨机进行球磨； CO)球磨一段时间后，把合金微粉取出晾干，即可得一种合金微粉吸波材料。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂钛的钕铁合金吸波微粉的制备方法，其特征在于，在步骤⑴中，按照原子比为Fe17Nd2_xTix (0.3彡X彡0.5)配料。
3.根据权利要求1所述的一种掺杂钛的钕铁合金吸波微粉的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，退火温度控制在600-800°C，退火时间为12-15天。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂钛的钕铁合金吸波微粉的制备方法，其特征在于，在步骤(9)中，球料比为20:1，行星式球磨机速度控制200-300 r/min运行。
5.根据权利要求1所述的一种掺杂钛的钕铁合金吸波微粉的制备方法，其特征在于，在步骤(10)中，球磨的时间为40-70h。
【专利摘要】以金属Fe、Nd、Ti为原料，按一定原子比配好料，再用真空电弧炉进行熔炼，将熔炼好的合金用石英玻璃管进行真空密封，再通过均匀化、淬火、机械初步粉碎等操作，最后在汽油环境保护条件下，用行星式球磨机进行球磨，即可获得一种合金微粉吸波材料。
【IPC分类】B22F9-04
【公开号】CN104858438
【申请号】CN201510235482
【发明人】黄鹏腾
【申请人】黄鹏腾
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月11日