论文部分内容阅读
本课题研究了制备FeSiAl和FeSiCr片状磁粉的工艺因素如扁平化球磨时间、球磨转数和磨球直径大小对片状磁粉扁平化程度的影响。并制备了以石蜡为基体,FeSiAl和FeSiCr片状磁粉为吸收剂的吸波材料。研究了球磨时间、球磨转数、球径大小、分散剂种类、热处理制度、石蜡的含量、FeSiAl和FeSiCr片状磁粉的配比对材料的电磁及吸波性能的影响。通过SEM观察磁粉形貌,用射频阻抗仪测试吸波材料在不同频率下的复数介电常数和复数磁导率,计算出反射率,研究其吸波性能。实验结果表明:(1)球磨时间、球磨转速及球径是制备片状磁粉的重要工艺因素。随着球磨时间增大,FeSiAl和FeSiCr磁粉的形状越趋于扁平化,当球磨时间为50h时,磁粉达到最佳的扁平化效果,径厚比最大。但球磨时间过长,扁平状磁粉被粉碎,径厚比减小。随着球磨转速的增大,FeSiAl和FeSiCr磁粉的形状扁平化效果变好,当转速达到180r/min时,磁粉的扁平化程度最好,径厚比最大。球磨时钢球直径太大或太小,磁粉都不易形成片状结构。当磨球直径为Ф5时,FeSiCr吸波磁粉扁平化效果最好。(2)在250MHz~2.5GHz频率范围内,随着球磨时间增加,FeSiAl和FeSiCr吸波材料的反射峰向低频端移动,当球磨时间为50h时,FeSiAl和FeSiCr吸波材料反射率小于-10dB的频带宽度分别为0.38GHz和0.5GHz。FeSiAl吸波材料在1.75GHz频率处最小的反射率-18dB;FeSiCr吸波材料在2GHz频率处最小的反射率可达-18dB;在频率250MHz~2.5GHz范围内,随着球磨转速的增大,FeSiAl和FeSiCr吸波材料反射峰向低频端移动,且频宽不断增大,反射率小于-10dB的频宽分别可达0.5GHz和0.49GHz。当转速为180r/min时,FeSiAl吸波材料在2.1GHz频率处有最小反射率-18dB,FeSiCr吸波材料在2.1GHz频率处有最小反射率-17.5dB;在球磨过程中加入硅烷偶联剂分散剂的吸波材料在低频端的电磁波吸收特性良好,且频宽较大,反射率小于-10dB的频宽可达0.38GHz,在频率2GHz处,FeSiAl吸波材料有最小反射率-17dB;当球磨直径为Ф5时,FeSiCr吸波材料反射率值小于-10dB的频带宽度为0.5GHz,在2GHz频率处最小反射率为-17dB;球磨后的FeSiAl和FeSiCr磁粉经热处理后,反射峰向着低频端移动,且频带变宽,反射率小于-10dB频宽分别为0.75GHz和0.63GHz,FeSiAl吸波材料在2GHz频率处的最小反射率为-18dB。FeSiCr吸波材料在1.8GHz频率处最小反射率为-17dB;吸波材料中随着石蜡含量的增加,反射峰向着高频端移动,当石蜡含量为30wt%时,FeSiAl吸波材料反射率小于-10dB频带宽度为0.63GHz,在2GHz频率处有最小反射率-17dB;随着吸波材料厚度增加,FeSiAl和FeSiCr吸波材料的反射峰向着低频端移动,且频宽不断增大,当厚度为3mm时,反射率小于-10dB的频宽分别可达1.25GHz和1.125GHz。当厚度为1.5mm时,在2GHz频率处,FeSiAl吸波材料最小的反射率为-18dB,FeSiCr吸波材料的最小反射率为-19dB。FeSiAl吸波磁粉与FeSiCr吸波磁粉以一定配比复合,复合后材料的反射率增大,随着复合材料中FeSiAl磁粉比例的增加,反射峰向着高频端移动,当配比为7:3时,复合材料反射率小于-10dB的频带宽度为0.38GHz,在1.8GHz频率处,复合材料最小反射率可达-15dB。