【摘 要】
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随着电子信息技术的快速发展,电子设备的信号处理日趋高速化,达到兆赫兹（MHz）频率范围,这对吸波材料提出了更大的挑战。提升吸收剂吸波性能的关键是提高阻抗匹配和能量衰减。而在兆赫兹频率范围内材料的磁导率通常远远小于介电常数,因此要求提高材料的磁导率来改善阻抗匹配和提高能量衰减。本文采用机械合金化方法成功制备了系列FeCoNiCr Cu高熵合金粉末,通过改变Cr和Cu元素摩尔比以及改进合金制备工艺,调
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随着电子信息技术的快速发展,电子设备的信号处理日趋高速化,达到兆赫兹（MHz）频率范围,这对吸波材料提出了更大的挑战。提升吸收剂吸波性能的关键是提高阻抗匹配和能量衰减。而在兆赫兹频率范围内材料的磁导率通常远远小于介电常数,因此要求提高材料的磁导率来改善阻抗匹配和提高能量衰减。本文采用机械合金化方法成功制备了系列FeCoNiCr Cu高熵合金粉末,通过改变Cr和Cu元素摩尔比以及改进合金制备工艺,调控高熵合金粉末的相结构和微观形貌,进而调控材料的磁性能和电磁波吸收性能。70小时湿磨制备FeCoNiCr（x=0.1-0.6）Cu0.5和FeCoNiCr0.4Cu（x=0-0.4）高熵合金粉末其晶体结构为体心立方（BCC）和面心立方（FCC）相,而通过改进制备工艺,采用干磨加湿磨两步法制备FeCoNiCr0.4Cu0.2高熵合金粉末为FCC相。经机械合金化方法制备的FeCoNiCr Cu系高熵合金粉末均为片状结构,颗粒尺寸呈正态分布。加入Cr元素可以获得薄的厚度,通过加入适量的Cu元素和采用两步法可以获得大的颗粒尺寸和长径比。干磨加湿磨两步法制备的FeCoNiCr0.4Cu0.2高熵合金粉末的平均颗粒尺寸为43.82μm。实验结果表明大的颗粒尺寸有利于突破磁限制,提升磁导率。随Cr元素摩尔比增加,湿磨制备FeCoNiCr（x=0.1-0.6）Cu0.5高熵合金粉末的饱和磁化强度从119.73 emu/g降低到102.45 emu/g,矫顽力Hc先减小后增加,变化范围是57.6Oe～88.9 Oe。随Cu元素摩尔比增加,湿磨制备FeCoNiCr0.4Cu（x=0-0.4）高熵合金粉末的饱和磁化强度从103.6 emu/g降低到95.1 emu/g,矫顽力范围为69.5 Oe～83.4 Oe。干磨加湿磨两步法制备FeCoNiCr0.4Cu0.2高熵合金粉末的饱和磁化强度为102.5 emu/g,矫顽力为15.48 Oe。相比湿磨法制备的FeCoNiCr0.4Cu0.2高熵合金粉末,两步法制备的高熵合金粉末的饱和磁化强度基本不变,而矫顽力减小了57 Oe。其中矫顽力和颗粒形状、内应力、晶体结构、晶粒尺寸等因素有关。干磨加湿磨两步法制备的高熵合金粉末具有更大的长径比,这会提升形状各向异性来降低矫顽力。通过调整Cr和Cu元素摩尔比,实现FeCoNiCr0.4Cu0.2高熵合金粉末的磁导率实部可达到7.5,在708 MHz时磁导率的虚部可达到2.7。具有较大的磁导率和较小的介电常数,具有较优的阻抗匹配和损耗因子。在484 MHz处其反射损耗值可以达到-33.6 d B。干磨加湿磨两步法制备的FeCoNiCr0.4Cu0.2高熵合金粉末由于具有较小的矫顽力,从而具有较大的磁导率,磁导率实部可达到15.6,磁导率虚部可达到6.4,并且反射损耗值低于-5 d B（吸收率为68.4%）的吸波带宽大于湿磨法制备的高熵合金粉末。
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