【摘要】：隨著降低電子元器件的電磁污染及開發(fā)國防隱身武器的需要,電磁吸波材料受到廣泛關(guān)注,人們一直致力于開發(fā)性能良好的吸波材料。而提高材料吸波性能的關(guān)鍵是提高其介電常數(shù)與磁導(dǎo)率,同時保證良好的阻抗匹配。本文首先通過球磨的方法對RE Fe(Nd-Fe-B及La-Fe-Si)系稀土合金微粉進(jìn)行片狀化,旨在提高其磁導(dǎo)率;再利用去合金化法對片狀粉末進(jìn)行絨面化來增加電磁波運動路徑,從而提高吸收效率；后續(xù)對粉末進(jìn)行500℃下退火1 h以改善其阻抗匹配。利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、振動樣品磁強計和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀分別進(jìn)行了物相、形貌、磁性能和電磁參數(shù)的分析,研究了粉末處理前后相結(jié)構(gòu)、形貌和性能的變化,重點研究了絨面結(jié)構(gòu)的引入對片狀磁性吸波材料吸波性能的影響,分析其內(nèi)在的影響機(jī)理,并探索RE-Fe系稀土合金微粉改性再利用的途徑。得出主要研究結(jié)論如下:(1)以Nd-Fe-B系稀土合金粉末為對象,獲得了制備片狀Nd-Fe-B合金粉末的最佳制備工藝為:干磨時間為2h,濕磨時間為4h,過程控制劑的添加比例為1:1,相應(yīng)的添加量為無水乙醇和油酸各0.3 g。制成的片狀粉末粒徑為4～8 μm,厚度為200 nm。(2)采用去合金化并后續(xù)退火的工藝,成功在片狀Nd-Fe-B合金粉末表面制取了絨面結(jié)構(gòu),且相結(jié)構(gòu)為α-Fe和非晶相。該變化顯著提高了粉末的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率,改善了阻抗匹配,粉末吸波性能得到大幅提升。原始粉末在涂層厚度d=5.0 mm時的反射損失RL僅為-4.52 dB,去合金化處理20 min樣品的RL則達(dá)到了-45.76 dB,與之匹配的涂層厚度僅為2.4 mm。(3)采用上述優(yōu)化工藝及絨面制備方法,在片狀La-Fe-Si合金粉末表面實現(xiàn)了絨面結(jié)構(gòu)。且相結(jié)構(gòu)由單相La(Fe.Si)13轉(zhuǎn)變?yōu)閍-Fe和La(Fe.Si)13兩相共存,使其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率顯著提高,阻抗匹配隨之增強,粉末獲得了良好的吸波性能,去合金化處理20min樣品的RL在d =7.0 mm時達(dá)到-32.30 dB,而未去合金化樣品的RL在d=7.0 mm時的最小值僅為-9.44 dB。(4)機(jī)理分析表明:隨著去合金化時間的增長,片狀RE-Fe系合金粉末表面絨面結(jié)構(gòu)的形成逐漸充分,增強了界面極化并獲得更大的介電常數(shù),進(jìn)而改善了粉末的阻抗匹配性能,其磁損耗機(jī)制也從原始的自然共振轉(zhuǎn)變?yōu)榻粨Q共振。同時絨面結(jié)構(gòu)有效地增強了電磁波散射過程中的干涉相消作用,減小了涂層形成干涉相消的厚度,有利于吸波涂層的輕量化。
【圖文】：

電磁波作用于吸波材料表面的模型

振動樣品磁強計Fig.2-1VibratingSampleMagnetometer
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB34

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本文編號：2647767