【摘 要】
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0.1-18 GHz电磁波吸收材料广泛应用于通信领域,以减少辐射电磁波对通讯器件造成的干扰。优秀的吸波材料不仅要有强的吸收和宽的频带,而且还应有薄的厚度。目前被大量报道的介电/粘接剂型吸波体,虽然吸收强,但厚度都比较大,尤其到C波段（4-8 GHz）、S波段（2-4 GHz）和L波段（1-2 GHz）。相对于介电型吸波体,磁粉/粘接剂吸波体由于有较高的磁导率,其厚度普遍比较薄。而想要使吸波体的厚度
【基金项目】
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国家自然科学基金（11204115,51731001,11574122）； 中央高校基金（lzujbky-2017-k20）； 教育部装备预研基金（6141A02033242）；
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0.1-18 GHz电磁波吸收材料广泛应用于通信领域,以减少辐射电磁波对通讯器件造成的干扰。优秀的吸波材料不仅要有强的吸收和宽的频带,而且还应有薄的厚度。目前被大量报道的介电/粘接剂型吸波体,虽然吸收强,但厚度都比较大,尤其到C波段（4-8 GHz）、S波段（2-4 GHz）和L波段（1-2 GHz）。相对于介电型吸波体,磁粉/粘接剂吸波体由于有较高的磁导率,其厚度普遍比较薄。而想要使吸波体的厚度更薄,材料的磁导率需不断提高。本文选择易面各向异性R2Me17N3-x合金（R=Pr,Ce;Me=Fe,Co;0≤x≤3）作为研究对象,制备了R2Me17N3-x微米片。该微米片最大的特点是:易磁化晶面-（006）面和片面重合。利用磁场取向的方法,这些片在粘接剂中会彼此平行排列,这使得取向微米片面外的各向异性场极大地增加,从而导致磁矩分布在片面内,结果片面内的磁导率显著增加,因而降低了吸波体厚度。首先,我们选择有易磁化晶面-（006）面的Pr2Co17作为研究对象,通过表面活性剂辅助的高能球磨方法,制备了沿（006）晶面断裂的Pr2Co17微米片。然后采用表面双氧水氧化的方法,不仅降低了 Pr2Co17微米片/环氧树脂复合物的介电常数,还抑制了涡流,使得取向Pr2Co17微米片/环氧树脂复合物在C带和S带、在较薄的厚度下获得了强的吸收。为了进一步降低吸波体厚度,材料的磁导率需继续提高。众所周知,Fe基合金的磁导率通常要高于Co基合金,于是我们研究了Fe替代量对Pr2Co17-xFex微米片/环氧树脂复合物磁导率和吸波性能的影响。结果发现x=11和13的样品,磁导率明显高于相同体积分数、取向的Pr2Co17微米片/环氧树脂复合物的磁导率。由于更高的磁导率,这两个样品在L带的吸波体厚度也很薄。但这两样品的介电常数太高,导致匹配性能较差,吸收峰不强。为了改善匹配性能,增强吸收,我们制备了沿（006）晶面断裂的Pr2Fe17N3微米片,与前面Fe替代Pr2Co17-xFex微米片相比,它的磁导率更高,而且由于不导电氮原子的存在,介电常数较低,因而在L波带上限2 GHz附近、在2.4 mm的厚度下,获得了-28.5 dB的强峰。通过对Pr2Fe17N3/PVB复合物磁导率的研究,我们发现该复合物在100 MHz的磁导率虚部μ"很低,如果磁导率实部μ’可以提高,那么这种材料在电力变压器磁粉芯中具有重大的应用前景。于是我们选择饱和磁化强度更高、面内各向异性场更小的Ce2Fe17N3作为研究对象,制备了沿（006）晶面断裂的Ce2Fe17N3微米片。对于有65%体积分数Ce2Fe17N3微米片/聚氨酯复合物,它在100 MHz的μ’值为9.3,而100 MHz的μ"值只有0.56,则它在100 MHz的磁损耗角正切值只有0.06,这使得工作在100 MHz、有着高输出功率和低损耗的电力变压器的制造成为可能。更值得一提的是,我们制备的有α-Fe析出的Ce2Fe17N3样品,在100 MHz的μ’值为13.5,在100 MHz的μ"值只有0.5,结果在100 MHz的磁损耗角正切值只有0.04。
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