论文部分内容阅读
近几年来,科学发展速度越来越快,越来越多的人使用电子产品,雷达通讯技术也越来越发达,由此产生的电磁污染给人们的日常生活带来了很大的危害。吸波材料在军事和民用领域起着很重要的作用。传统的磁性材料受限于Snoek极限的约束,即材料在高频微波场中的性质只与材料的饱和磁化强度有关,所以传统磁性材料无法满足吸波材料的应用需求。上世纪五十年代飞利浦实验室发现具有平面型各向异性的磁性材料可以突破Snoek极限。大幅度的提高材料的高频本征(4)-1)1),从而获得可应用于高频的微波磁性材料。通过上面的理论指导,本论文通过电弧熔炼、真空甩带制备了具有平面型各向异性的Y2(Fe1-xNix17)N3-δ,Dy2(Fe1-xNix)17N3-δ和Sm2(Fe1-x-x Nix)14B的稀土-3d过渡族金属间化合物,通过先球磨然后氮化的工艺成功的制备出合金微粉,研究了原子掺杂对对样品静态磁性和高频磁性的影响,并利用Matlab结合四分之一波长界面反射模型计算了材料的微波吸收性能,可以得出如下结果:Y2(Fe1-xNix)17N3-δ磁粉:（1）采用熔体快淬法,制备了Y2(Fe1-xNix)17合金,样品都是Th2Ni17结构,对于甩带的样品,没有α-Fe相的出现;样品在固定球磨条件下球磨之后,均呈现片状颗粒,但是随着Ni掺杂量的增加,片状样品越来越不均匀,而且片的厚度也在增加,这会影响材料的高频使用。（2）增加镍的掺入比例,引起合金样品的饱和磁化强度降低。由于引入了具有负磁晶各向异性的镍原子,材料的磁晶各向异性下降,材料的初始磁导率升高。（3）对于Y2Fe17N3球磨样品/聚氨酯（20vol%）复合材料吸波性能的计算发现,样品完全匹配点实在3.72GHz,最佳匹配厚度为3.06mm,反射损失达到-57.7dB。说明Y2Fe17N3这种易面型材料可以作为良好的吸波剂使用。Dy2(Fe1-xNix)17N3-δ磁粉:（1）采用熔体快淬法,制备了Dy2(Fe1-xNix)17合金,样品都是Th2Ni17结构,对于甩带样品,没有α-Fe相的出现;（2）样品在固定球磨条件下,球磨之后,均呈现片状颗粒,但是随着Ni掺杂量的增加,片状样品越来越不均匀,而且片的厚度也在增加,这不利于材料应用于高频。在一定的掺杂范围内,饱和磁化强度和Ni的掺杂量成反比。Dy2Fe17N3-δ/聚氨酯复合材料（50vol%）的磁导率并不是很高,只有3,Ni原子的掺入对Dy2(Fe1-xNix)17N3-δ的相对复数磁导率没有很大的提升。Sm2Fe14B磁粉:（1）制备的Sm2(Fe1-xNix)14B（x=0-0.3）均为四方的Sm2Fe14B相。样品增大Ni掺杂量,饱和磁化强度下降,矫顽力先减小后增加。（2）Sm2(Fe1-xNix)14B球磨样品/聚氨酯复合材料（50vol%）的微波磁导率随着Ni掺杂量的增加,先增加后减小。磁导率实部在0.1-10GHz下降较为缓慢。磁导率虚部呈现双峰结构,但是畴壁共振峰不明显,其自然共振峰是在12GHz附近。（3）制备的Sm2(Fe1-xNix)14B与α-Fe双相合金,主相为四方Sm2Fe14B相,随着熔炼时Fe的量的增加,在XRD图谱中Fe峰也变得越来越明显。在α-Fe相较少时,它对样品的饱和磁化强度影响不大,当α-Fe相加大至15%之后,饱和磁化强度明显增大。（4）Sm2Fe14B-α-Fe双相合金球磨样品/聚氨酯复合材料（60vol%）的微波磁导率在α-Fe相为主相时最高,其初始磁导率为10.8左右,但是由于样品涡流较大。在0.1-18GHz内急剧下降,自然共振峰为7GHz。当以Sm2Fe14B为主相时,样品磁导率在3左右,自然共振峰在7GHz附近。