本發(fā)明屬于磁性材料領(lǐng)域,具體涉及一種大徑厚比的電磁波吸收劑及其制備方法。
背景技術(shù):
科技高速發(fā)展的現(xiàn)代化社會(huì),電子產(chǎn)品日新月異,在豐富人們生活內(nèi)容的同時(shí),也帶了電磁波形成的磁場,使得電子設(shè)備間相互干擾,也讓人體暴露在電磁波的輻射當(dāng)中。尋找各種高性能的能吸收或削弱電磁波的材料即吸波劑漸漸成了材料科學(xué)家們樂此不疲的追求目標(biāo)。
在吸波劑的應(yīng)用領(lǐng)域,相對與其它材料,F(xiàn)e基軟磁合金材料的扁平薄片具有磁導(dǎo)率高,價(jià)格低廉的特性,在通訊領(lǐng)域和筆記本電腦市場得到了廣泛的應(yīng)用,并逐漸稱為高性能消費(fèi)電子產(chǎn)品的標(biāo)配材料。
Fe基軟磁合金粉未扁平化前通常磁導(dǎo)率都不高,經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓に囎霰馄交幚砗?,其磁?dǎo)率得于大幅度提升,相應(yīng)吸收電磁波的能力也會(huì)更強(qiáng)。因而扁平化的是Fe基軟磁合金材料尤其是FeSi、FeSiCr和FeSiAl等吸波劑必不可少的也是最重要的工序。研究表明,F(xiàn)e基軟磁合金片狀粉的形貌越平整圓滑無毛刺,徑厚比越大,做成的吸波材料磁導(dǎo)率越高,吸波效果越好。
現(xiàn)有公開的生產(chǎn)工藝,采用不同球徑的鋼球及潤滑劑進(jìn)行扁平化處理,來獲得較大徑厚比的材料,并通過氣流分級獲得性能較好的電磁波吸收劑。但普遍存在如下不足:1、若添加潤滑劑的情況下,由于對脫蠟提出了較高的要求,沒有脫蠟干凈,會(huì)導(dǎo)致磁導(dǎo)率的實(shí)部嚴(yán)重下降,產(chǎn)品性能下降。2、特別當(dāng)潤滑劑或者分散劑含量增加,雖然扁平化效果好,但脫蠟壓力下,脫蠟不干凈,導(dǎo)致性能下降,得不償失。3、現(xiàn)有的工藝都對潤滑劑或分散劑的比例都要嚴(yán)格地控制在一個(gè)范圍之內(nèi)(<2%),在高速扁平化處理的過程中,合金粉體獲得的能量較大,導(dǎo)致形成扁平化的粉體相互形成冷焊,從而導(dǎo)致電磁吸波材料的電阻很大,影響了電磁波的吸收效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明使用復(fù)配的溶劑,使用較高比例的環(huán)境友好的潤滑劑,并通過特定的脫蠟工藝,來獲得極佳的脫蠟效果,制得的吸波劑表面非常平滑,徑厚比較大,無需氣流分級即可獲得粒度均勻且吸波吸能好的吸波劑。
本發(fā)明提供一種大徑厚比的電磁波吸收劑及其制備方法,包括一下步驟:
步驟1,復(fù)配溶劑的選?。吼ざ却笥?0mPa.s且相對密度大于1的醇類溶劑與中高沸點(diǎn)的芳香烴溶劑,按照1:2~10的比例混合復(fù)配。
步驟2,潤滑劑的選取:飽和烯烴類潤滑劑或者油脂系潤滑劑,添加量可在磁粉質(zhì)量百分比的2~5%是使用量做調(diào)整。
步驟3,扁平化球磨:將軟磁合金粉末與混合的特定溶劑按照20~30:1的質(zhì)量比例放入球磨機(jī),再按磁粉質(zhì)量的2~5%加入潤滑劑進(jìn)行扁平化處理。
步驟4,烘干:將扁平化處理完畢的物料經(jīng)行固液分離,烘干。
步驟5,特定的脫蠟工藝:脫蠟設(shè)備腔體為多層的插板結(jié)構(gòu)的真空處理爐,要求每層插板自帶加熱源,溫度設(shè)置在400~500℃。把烘干后的粉料平鋪物料盒子里,每個(gè)盒子里堆放的物料不高于4cm,盒子放在插板上,然后進(jìn)行真空脫蠟的處理,真空度要求在1Pa以下。
步驟6,退火:將除蠟后的物料放入備有氬氣保護(hù)的處理爐,進(jìn)行真空熱處理或者氣氛保護(hù)與真空相結(jié)合的退火處理,退火最高設(shè)置溫度>695℃。
進(jìn)一步的,所述步驟1中醇類溶劑可選用乙二醇、丙二醇、二乙二醇中的一種或者多種混合醇。
進(jìn)一步的,所述步驟1中芳香烴溶劑可選用90#、120#、200#溶劑油中的一種或者多種混合溶劑。
進(jìn)一步的,所述步驟1中的復(fù)配,制提前將兩種或者兩種以上的溶劑混合均勻。
進(jìn)一步的,所述步驟2和3中的潤滑劑可用油酸酰胺或者三脂肪酸甘油酯。
進(jìn)一步的,所述步驟3中扁平化處理,扁平化采用定向鋼球運(yùn)動(dòng)模式,球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速可以是以一種轉(zhuǎn)速運(yùn)行,也可以是不同的時(shí)間階段調(diào)節(jié)不同的轉(zhuǎn)速。
進(jìn)一步的,所述步驟4固液分離,可選用離心分散機(jī)或者是壓濾機(jī)。
進(jìn)一步的,所述步驟4中的烘干,可選用真空烘干機(jī)烘干。
進(jìn)一步的,所述步驟5中的放入料盒的物料要自然堆放,不可壓實(shí);根據(jù)需要,也可以增加氬氣協(xié)助蠟的排除。
進(jìn)一步的,所述步驟6中的退火,保護(hù)氣氛采用氬氣或其它惰性氣體。
進(jìn)一步的,所述步驟6中的退火,按照設(shè)定好的階梯式升溫曲線做退火處理。
本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果:
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對蠟(即潤滑劑)的添加量的限制以及脫蠟效果不好、工藝復(fù)雜等不足之處。本發(fā)明制備方法通過采用獨(dú)特的復(fù)配溶劑油以及脫蠟工藝,可以突破現(xiàn)有技術(shù)中對蠟的添加量,通過獨(dú)特的除蠟工藝,能讓物料徹底脫蠟。按照本發(fā)明方法,所生產(chǎn)吸波劑表面完整、光潔平滑、冷焊少、徑厚比較大,磁性能高。此外,本發(fā)明方法減少了氣流分級的工序,工藝流程簡化,能耗降低,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述,以更好地理解本發(fā)明。
實(shí)施例1
步驟1,溶劑復(fù)配:選用乙二醇與120#溶劑油,按照1:8的比例混合復(fù)配。
步驟2,潤滑劑:選用三脂肪酸甘油酯,添加量為磁粉質(zhì)量百分比的3%是使用量做調(diào)整。
步驟3,扁平化球磨:將軟磁合金粉末與混合的特定溶劑按照20:1的質(zhì)量比例放入球磨機(jī),再按磁粉質(zhì)量的3%加入三脂肪酸甘油酯進(jìn)行扁平化處理,扁平化處理采用定向鋼球運(yùn)動(dòng)模式以同一轉(zhuǎn)速扁平化球磨。
步驟4,烘干:將扁平化處理完畢的物料經(jīng)行壓濾機(jī)經(jīng)行固液分離,再用雙錐真空進(jìn)行烘干進(jìn)一步回收溶劑。
步驟5,脫蠟:脫蠟設(shè)備腔體為多層的插板結(jié)構(gòu)的真空處理爐,要求每層插板自帶加熱源。烘干后的粉料平鋪物料盒子里,每個(gè)盒子里的物料堆高3.5cm,盒子放在插板上;然后抽真空,真空度在1Pa以下時(shí),開始升溫到450℃進(jìn)行真空脫蠟的處理。
步驟6,氬氣保護(hù)與真空結(jié)合退火:將除蠟后的物料入真空熱處理爐中,抽真空至1Pa以下,然后停止抽真空;充入氬氣至微正壓,然后調(diào)整真空熱處理爐的進(jìn)氣閥和排氣閥,保證在退火過程中,氬氣的暢通。退火溫度采用階梯式的升溫方式,最高溫區(qū)在750℃保溫1小時(shí)。然后再降溫出料。
所得產(chǎn)品在電鏡下觀察:表面完整、光潔平滑、冷焊少。徑厚比較大。
實(shí)施例2
步驟1,溶劑復(fù)配:選用丙二醇與90#溶劑油,按照1:10的比例混合復(fù)配。
步驟2,潤滑劑:選用三脂肪酸甘油酯,添加量為磁粉質(zhì)量百分比的5%是使用量做調(diào)整。
步驟3,扁平化球磨:將軟磁合金粉末與混合的特定溶劑按照20:1的質(zhì)量比例放入球磨機(jī),再按磁粉質(zhì)量的5%加入三脂肪酸甘油酯進(jìn)行扁平化處理,扁平化處理采用定向鋼球運(yùn)動(dòng)模式以同一轉(zhuǎn)速扁平化球磨。
步驟4,烘干:將扁平化處理完畢的物料經(jīng)行壓濾機(jī)經(jīng)行固液分離,再用雙錐真空進(jìn)行烘干進(jìn)一步回收溶劑。
步驟5,脫蠟:脫蠟設(shè)備腔體為多層的插板結(jié)構(gòu)的真空處理爐,要求每層插板自帶加熱源。烘干后的粉料平鋪物料盒子里,每個(gè)盒子里的物料堆高2.0cm,盒子放在插板上;然后抽真空,真空度在1Pa以下時(shí),開始升溫到430℃進(jìn)行真空脫蠟的處理。
步驟6,真空退火:將除蠟后的物料入真空熱處理爐中,抽真空至1Pa以下,然后升溫退火;退火溫度采用階梯式的升溫方式,最高溫區(qū)在750℃保溫1小時(shí)。然后再降溫出料。
所得產(chǎn)品在電鏡下觀察:表面完整、光潔平滑、冷焊少,徑厚比大。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化,仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。