FeSiAl片狀微粉的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、在微波低頻段，金屬微粉的吸波能力優(yōu)于鐵氧體。棒狀、片狀、纖維狀等形狀各向異性的磁性微粉優(yōu)于球形狀微粉。具有大長徑比的扁平狀微粉，且厚度小于GHz時的趨膚深度，有利于微波吸收。將此微粉和聚合物混煉，制作成類似于交替疊層柱狀結(jié)構(gòu)的抗EMI材料，有極大的研究和使用價值。FeSiAl合金微粉便是使用這種工藝的金屬合金微粉。本論文通過配制合金，熔煉試棒，快淬薄帶，球磨微粉的工藝，得到扁平狀微粉。主要研究了微粉的形貌；合金中的Si、Al含量對微粉的

2、結(jié)構(gòu)、電磁參數(shù)、吸波性能的影響；同時采用固體與分子經(jīng)驗電子理論對合金的電子結(jié)構(gòu)進行計算，并分析了合金粉的吸波性能。 在形貌特征和晶體結(jié)構(gòu)方面，分析了球磨時間對微粉形貌的影響，以及納米晶結(jié)構(gòu)的形成。球磨70h前，內(nèi)應(yīng)力隨球磨時間的延長而增大，但90h后降低，退火后更低。快淬薄帶中有D03超點陣有序相。球磨后D03超點陣相消失但出現(xiàn)新的少量的Al原子。有序度隨Si含量增大和退火處理溫度的升高而增大。微粉在300℃以上無明顯的吸放熱峰

3、出現(xiàn)。D03超點陣結(jié)構(gòu)可通過合金快淬得到，球磨和退火后都消失。 首次運用固體與分子經(jīng)驗電子理論，詳細(xì)計算了FeSiAl系列合金中的理論鍵距D(n)、(111)和(100)方向上的鍵共價電子對數(shù)nα(α=A、B)、兩種鍵距偏差ΔD/D(nA)％和玻爾磁子數(shù)。計算結(jié)果表明：微粉球磨引起晶格常數(shù)的變化，從而導(dǎo)致(111)方向上的鍵共價電子對數(shù)改變，最終導(dǎo)致微粉的磁特性的改變。Si含量增大，(111)和(100)的鍵共價電子對數(shù)都增大，

4、Fe的雜化臺階也增大，合金的玻爾磁子數(shù)減小。微觀固態(tài)反應(yīng)導(dǎo)致Fe原子的原子狀態(tài)改變。計算結(jié)果能對合金粉的電磁特性進行解釋。 在電磁參數(shù)方面，發(fā)現(xiàn)微粉球磨70h以前，飽和磁化強度隨球磨時間的延長而增大，70h達到最大，但球磨時間延長到90h反而減小。在微波低端，Si含量對電磁參數(shù)的影響與Al的含量有關(guān)。復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率在70h球磨后有較大的值。熱處理后的介電常數(shù)減小很大。球磨時間越長，介電常數(shù)越大。 在吸波方面，計算了微粉的反射

5、率和衰減系數(shù)，并進行了優(yōu)化，探討了合金的吸波機理。球磨時間延長后，反射率向頻率低端移動，但峰值減小。Si含量增大，峰值向高端移動。Al含量增大，向低端移動。微粉300℃退火處理后吸收頻帶變寬但峰值降低。材料厚度增加，峰值移向低端但吸收頻帶變窄。退火處理后的復(fù)數(shù)介電常數(shù)的模值減小，但其損耗角正切反而增加，介電損耗增加，磁損耗減小。合金粉為磁性損耗。隨Si含量的增加，微粉的損耗趨于電損耗為主。 本論文得到的主要結(jié)論如下：成分為Fe7