FeNiCrAl_(0.4)Cu_(x)高熵合金实现对C—Ku波段电磁波的有效吸收

对吸波材料的研究,本质就是通过调整材料的成分、结构等来调控其复介电常数和复磁导率,使电磁波尽可能多地进入吸波材料内部,以增强材料对电磁波的吸收能力。采用高能球磨法制备了具有软磁性能的FeNiCrAl_(0.4)Cu_(x)(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0;摩尔比)高熵合金吸波材料,球磨后的粉末呈不规则的片状结构。实验结果表明,通过调节Cu元素的含量可以提高粉末颗粒的长径比和形状相关各向异性,促进表面极化,从而改善粉末的复介电常数和复磁导率,进一步增强电磁损耗能力。随着Cu元素摩尔比从0.2增加到1.0,粉末的阻抗匹配逐渐提高,衰减系数和反射损耗也逐渐增强,当x=1.0时合金粉末拥有最高的衰减系数和最低的反射损耗-23.74 dB,厚度为2.0 mm。值得注意的是,通过调节材料的厚度,FeNiCrAl_(0.4)Cu_(x)的有效吸波带宽(反射损耗<-10 dB)几乎可以覆盖整个C—Ku(4~18 GHz)波段。本研究对实现高熵合金吸波材料宽频吸收具有重要意义。

快淬FeSiCo磁性材料结构与吸波性能研究

采用快淬工艺制备Fe80-xSi20Cox(x=10,15,20,25)磁性合金,高能球磨后使用SEM、XRD分析快淬合金的微观形貌与相组成,通过VSM测量快淬合金的磁性能,采用Agilent PNA 8363B微波矢量网络分析仪测量快淬合金的电磁参数。研究结果表明:经高能球磨后的FeSiCo合金粉末具有扁平状的疏松结构;Co含量的变化未改变合金粉末的相结构,都为α-Fe(Co)结构,随着Co含量的增加,矫顽力Hc先增大后减小,饱和磁化强度Ms亦先增大后减小;按传输线理论模拟计算,Fe55Si20Co25合金粉末具有最佳的反射损耗,在涂层厚度为1mm、频率为2.5GHz时其反射损耗为-3.4dB。

片状FeCoZr合金吸收剂吸波性能的正交实验

采用气雾化和机械球磨结合的方法制备片状FeCoZr合金磁粉吸收剂,利用正交实验综合研究了球磨时间、吸收剂粒径和含量对吸波材料在2～18GHz内吸波性能的影响。结果表明:在设计范围内,各因素对吸波材料反射损耗的影响顺序从大到小为:球磨时间、粒径和质量分数;获得的最佳工艺条件:球磨时间为15h、吸收剂粒径小于48μm及其质量分数为75%,从而实现了对吸波材料性能的优化设计。

Fe_(85)Si_(9.6)(Al_(1-x)Ti_x)_(5.4)合金粉体的电子结构及吸波性能

以不同含量的Ti原子取代FeSiAl合金中的Al原子,采用机械合金化方法,制备Fe_(85)Si_(9.6)(Al_(1-x)Ti_x)_(5.4)合金粉体。结合固体与分子经验电子理论,计算4种合金粉体的电子结构的变化,并测试粉体的形貌、物相和电磁参数,计算电磁波反射损耗率。结果表明:Ti原子的加入可以细化晶粒,主要增加(111)方向上的共价电子对数,Ti取代量为0.66时,具有理想的吸波性能。

Fe_xNi_(1-x)合金粉的制备及吸波性能

采用草酸盐沉淀-前驱体热分解法制备不同成分的Fe_xNi_(1-x)(0<x<1)合金粉。采用XRD和SEM分别测试前驱体和合金粉的物相结构与形貌。结果表明:随着Ni含量增大,前驱体物相由FeC_2O_4·2H_2O逐渐向NiC_2O_4·2H_2O转变,形貌由短棒状向立方体、多面体转变。Fe_xNi_(1-x)合金粉的几何外形与前驱体基本一致,但结构上呈多孔状,且粒径变小。Fe_xNi_(1-x)合金粉的物相结构随其成分变化,由富铁的bcc结构向富镍的fcc结构转变。测试不同成分Fe_xNi_(1-x)合金粉与石蜡复合物的电磁参数,并计算其吸波性能,Fe0.5Ni0.5具有最大的电磁损耗能力,厚3.0mm时在6.82GHz处具有最小反射损耗RL,为-52.58dB。Fe0.6Ni0.4具有最大有效频宽,厚1.5mm时反射损耗小于-10dB的有效频宽达4.02GHz。

Fe-Ni/C复合纳米纤维的原位制备与微波吸收性能

采用静电纺丝技术结合稳定化和碳化处理原位制备了Fe—Ni／C复合纳米纤维，其平均直径约为215nm，所生成的Fe—Ni合金纳米颗粒较均匀地分布在碳基纳米纤维的内部和表面，且被石墨化碳层所包覆．以Fe·Ni／C复合纳米纤维为吸收剂、硅橡胶为基质制备成吸波涂层，研究了碳化温度对电磁特性和微波吸收性能的影响．结果表明，涂层厚度为1．2～2．0mm、Fe—Ni／C复合纳米纤维质量分数为5％的吸波涂层表现出优良的微波吸收性能，在7．4～18GHz频率范围内的反射损耗均低于-20dB；随着复合纳米纤维的碳化温度由800℃升高到1200℃，由于阻抗匹配特性的改善，吸波涂层的微波吸收能力逐步加强，其最小反射损耗由-22．6dB降低到-63．0dB．

Sm掺杂快淬FeSiCo合金的结构与微波物性研究

采用真空快淬工艺制备SmxFe70-xSi20Co10(x=0,1,2)磁性合金,高能球磨后通过SEM、XRD、VSM等手段研究Sm掺杂对FeSiCo基快淬合金微观结构、非晶形成能力、磁性能的影响,采用Agilent PNA 8363B微波矢量网络分析仪测试合金粉末的电磁参量。研究结果表明,快淬SmFeSiCo合金粉末经高能球磨后具有扁平状的形貌结构;Sm掺杂量的变化对合金粉末相结构的影响较小,都为ɑ-Fe(Co)结构;随着Sm掺杂量的增加,矫顽力相应减小,在x=2时,合金具有最低的矫顽力值87.291 Oe,饱和磁化强度Ms则相应增大,在x=2时,合金具有最高的饱和磁化强度值142.955 emu/g;按传输线理论模拟计算,Sm2Fe68Si20Co10合金粉末具有最佳的反射损耗,在涂层厚度为1 mm,频率为3.5 GHz时其反射损耗为-4.98 dB。

MOF衍生的Yolk-Shell结构NiCo/C复合材料的电磁波吸收性能

金属有机框架(MOF)衍生的多孔金属/碳复合材料由于具有大的表面积和孔体积,引起了电磁波吸收领域研究者的广泛关注。本文采用溶剂热法合成双金属NiCo-MOF,再通过煅烧制备了具有Yolk-shell结构的NiCo/C复合材料,采用SEM、XRD、拉曼光谱以及磁强计(VSM)等分析方法对比研究了不同Ni、Co质量比对NiCo/C复合材料吸波性能的影响。结果表明,随着Ni、Co质量比的变化,吸波性能发生了显著的改变。在9.4 GHz的频率下,Ni_(1)Co_(1)/C复合材料的性能达到最佳,最小反射损耗为-56.8 dB,有效吸收带宽为5.5 GHz。分析该复合材料的吸波机理发现,电磁波的多重反射、界面极化损耗、自然共振和交换共振是导致其吸波性能提高的重要原因。本文的研究结果为纳米多孔双金属MOF复合材料的制备与性能研究提供了研究思路。

Dy对Pr_2Fe_(17)合金微波吸收特性的影响（英文）

采用电弧熔炼及高能球磨工艺制备出Dy_xPr_(2-x)Fe_(17)(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金微粉,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和网络矢量分析仪等仪器分别对合金微粉的结构、形貌、磁性能及其微波吸收性能进行了研究。结果表明,随着Dy含量的增加,Dy_xPr_(2-x)Fe_(17)微粉的饱和磁化强度降低。Dy_xPr_(2-x)Fe_(17)合金的最小反射峰频率随Dy含量的增加往高频方向移动,最小反射损耗呈先增大后减小的变化趋势;其中Dy_(0.3)Pr_(1.7)Fe_(17)合金具有最好的吸波效果,在最佳匹配厚度2.5 mm下,Dy_(0.3)Pr_(1.7)Fe_(17)合金的最小反射损耗在5.04 GHz处达到-42.38 dB左右,反射损耗小于-10 dB的频带宽度达到了1.20 GHz。

片状Fe-10%Co合金磁粉的SiO_2包覆改性与电磁性能研究

采用球磨方法制备片状Fe-10%(质量分数)Co合金磁粉,并使用溶胶-凝胶法对其进行多次包覆处理,测试分析包覆样品的电磁性能和反射损耗。结果表明,片状合金磁粉经过包覆后,其微波电磁参数间的比例以及吸波性能得到明显改善;随着包覆次数增加,SiO2包覆层厚度逐渐增大,样品的复介电常数和复磁导率均逐渐减小,但复磁导率减小幅度不大,反射损耗峰值逐渐降低、对应频率移向高频,吸波能力逐渐增强,但包覆次数过多不利于其阻抗匹配,且会使其电磁波衰减能力过弱,导致吸波性能反而下降。