本發(fā)明屬于屬于電子材料技術領域，涉及用于微波波段(0.5～18GHz)合金微粉吸收劑的復磁導率與復介電系數(shù)，具體為一種FeSiAl系合金微粉電磁吸收劑的制備方法。

背景技術：

隱身技術是第二次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)的重大軍事技術之一。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，電磁環(huán)境越來越復雜，電磁波吸收材料作為一種提高武器裝備隱身能力的有效手段，也愈發(fā)的受到各軍事強國的重視，相關的研究成果也頻頻見諸報端。

其中吸波材料的研究是隱身技術的基礎，比起其他的隱身方式，具有使用方便、適用面廣、成本較低的優(yōu)點。吸波材料的發(fā)展也是其他軍事隱身技術發(fā)展的基礎，同時也可以廣泛的使用在民用方面，所以對它的研究顯得尤為重要。

經(jīng)過多年努力，目前已經(jīng)形成了以鐵氧體和金屬微粉為代表的第一代各向同性磁性吸收劑，并且獲得廣泛應用。由其是以“Sendust”合金為代表的FeSiAl系合金微粉，由于具有較高的磁導率，是實現(xiàn)滿足“薄、輕、寬、強”等要求的吸波涂層的理想吸收劑之一，在電磁吸波領域有廣闊的前景，受到了廣泛關注。大量的研究表明，通過高能球磨等方法可以得到片狀的FeSiAl系合金微粉，具有較高的微波磁導率，可以用于微波段的電磁吸收。但是，片狀化之后的合金微粉在微波頻段(0.5～18GHz)合金較高的介電系數(shù)，實現(xiàn)阻抗匹配困難，影響材料吸波性能的實現(xiàn)。目前，F(xiàn)eSiAl吸收劑體積含量為35％、輔助材料為石蠟的電磁波吸收材料，在0.5～18GHz的微波頻段上，其磁導率實部最大值μ'_max約為3.5，虛部峰值μ'_m'_ax約為2.8，介電系數(shù)實部最大值ε'_max大于80，虛部最大值ε'_m'_ax大于150，阻抗匹配困難，難以實現(xiàn)吸波性能。現(xiàn)有的研究中，針對金屬微粉材料介電過高的問題，大多采用低介電常數(shù)材料包覆的辦法，工藝較為復雜，且會造成材料磁導率的降低。急需采用更有效簡捷的辦法對材料進行改性，改善吸收劑的阻抗匹配并提高材料的吸波能力。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述存在問題或不足，本發(fā)明的目的在于改善FeSiAl系合金磁導率與介電常數(shù)，提供了一種FeSiAl系合金微粉電磁吸收劑的制備方法，使材料在經(jīng)過處理后在微波頻段(0.5～18GHz)具有更高的磁導率與更低的介電常數(shù)，改善材料的阻抗匹配，實現(xiàn)更好的吸波性能。

一種FeSiAl系合金微粉電磁吸收劑的制備方法，包括以下步驟：

將FeSiAl系合金微粉裝入管式爐中，通入保護氣氛，進行熱處理；

所述FeSiAl系合金的摩爾比為：Fe：73％～76％；Si：13％～17％；Al：8％～12％；保護氣氛組成為：N₂：10～95％；H₂：0～90％；Ar：10～50％。熱處理溫度為300℃～850℃，升溫速率為3℃/min～10℃/min，保溫1～2.5h，再于該氣氛保護中自然冷卻到室溫，得到本發(fā)明所述的電磁吸收劑。

上述吸收劑以體積比28.5％～35％的比例與輔助材料復合，制備成電磁波吸收材料，可實現(xiàn)保證材料的微波磁導率不降低，同時顯著降低材料的有效介電常數(shù)，更好地實現(xiàn)阻抗匹配。吸收劑體積百分比為35％，輔助材料為石蠟，制成電磁波吸收材料時，在0.5～18GHz的頻段上，磁導率μ'_max大于7，μ'_m'_ax大于5，有效介電常數(shù)實部ε'_max小于120，虛部ε'_m'_ax小于50，有效的改善了材料的阻抗匹配，提高了吸波性能。

綜上所述，本發(fā)明能夠有效地：保證材料的微波磁導率不降低，同時顯著降低材料的有效介電常數(shù)，更好地實現(xiàn)阻抗匹配；且操作方法簡便易行，相比現(xiàn)有技術降低成本，并適合大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1實施例1處理前后樣品的有效介電常數(shù)；

圖2實施例1處理前后樣品的微波磁導率；

圖3實施例2處理前后樣品的有效介電常數(shù)；

圖4實施例2處理前后樣品的微波磁導率。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

實施例1

采用的原料是片狀的FeSiAl微粉，成分為摩爾比Fe：75％；Si：15％；Al：10％。在吸收劑體積百分比為35％，輔助材料為石蠟，制成電磁波吸收材料時，在0.5～18GHz的頻段上，磁導率μ'_max為5.0，μ'_m'_ax為2.8，在0.5GHz處有效介電常數(shù)實部和虛部有最大值，分別是ε'_max為160，虛部ε'_m'_ax為547。詳細數(shù)據(jù)見圖1。

對原料進行氣氛熱處理，混合氣氛的體積比為：N₂：75；H₂：2％；Ar：23％。

升溫速度為8℃/min，保溫溫度為400℃，保溫時間為2h。然后進行氣氛保護中的自然冷卻。

按照以上步驟進行處理，即可獲得電磁波吸收劑，在吸收劑體積含量35％，輔助材料為石蠟制成電磁波吸收材料時，在頻率0.5～18GHz范圍內(nèi)，磁導率μ'_max為7.7，μ'_m'_ax為5.1，有效介電常數(shù)實部ε'_max為98，虛部ε'_m'_ax為29，有效的改善了材料的阻抗匹配，提高了吸波性能。對比合金處理前后的電磁參數(shù)可發(fā)現(xiàn)，有效介電常數(shù)實部和虛部均勻明顯降低，在頻率低于4Ghz的范圍內(nèi)特別顯著；磁導率實部從5.0提高到了7.7，虛部峰值從3提高到了5.1，觀察到明顯的共振峰位移動，共振峰向低頻段移動。

實施例2

采用的原料是片狀的FeSiAl微粉，成分為摩爾比Fe：75％；Si：15％；Al：10％。在吸收劑體積百分比為35％，輔助材料為石蠟，制成電磁波吸收材料時，在0.5～18GHz的頻段上，磁導率μ'_max為5.0，μ'_m'_ax為2.8，在0.5GHz處有效介電常數(shù)實部和虛部有最大值，分別是ε'_max為160，虛部ε'_m'_ax為547。詳細數(shù)據(jù)見圖2。

對原料進行氣氛熱處理，混合氣氛的體積比為：N₂：90％；H₂：2％；Ar：8％。

升溫速度為8℃/min，保溫溫度為700℃，保溫時間為1h。然后進行氣氛保護中的自然冷卻。

按照以上步驟進行處理，即可獲得電磁波吸收劑，在吸收劑體積含量35％，輔助材料為石蠟制成電磁波吸收材料時，在頻率0.5～18GHz，磁導率μ'_max為7.5，μ'_m'_ax為4.2，有效介電常數(shù)實部ε'_max為70，虛部ε'_m'_ax為9.5，有效的改善了材料的阻抗匹配，提高了吸波性能。對比合金處理前后的電磁參數(shù)可發(fā)現(xiàn)，有效介電常數(shù)實部和虛部均勻明顯降低，在頻率低于4Ghz的范圍內(nèi)特別顯著；磁導率實部從5.0提高到了7.5，虛部峰值從3提高到了4.2，觀察到明顯的共振峰位移動，共振峰向低頻段移動。