铁U硅U铝合金吸波材料的制备及其性能控制
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因为在进行球磨的时候"颗粒被磨球不断碰撞和挤压"变 形)断裂)焊接现象反复出现"晶粒变形和细化"其表面加大"内 应力与缺陷增多"结果表明"由于晶粒发育不完全"某些材料可 能无法在衍射谱中显示出来# 为了明确合金化的完全性"可以 把试样放置在氢气气氛中开展退火处理"在 5%%K下保温 )U# 如& 图 (' 所示# 通过图表我们能够看出"在 5%%K退火以后" YO!谱中没有出现硅和铝衍射峰"并且并未发现新的衍射峰# 根据&图 $'可以看出"在球磨的整个过程中"并没发生弥散的 衍射峰"表示并未出现非晶相"所以能够确定"铁硅铝混合粉末 在达到球磨 >%U 以后"硅)铝的原子和铁原子全部置换"并且逐 步形成了合金化完全的铁2硅2铝合金粉#
!科技风 "#"# 年 $ 月
机械化工 !"#!$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%)%)$%'>
铁U硅U铝合金吸波材料的制备及其性能控制
杨馥羽
青海物通集团!青海西宁!-%$$$#
摘4要由于电子技术的不断发展大量电子设备如手机电脑等的工作频率上升到了兆赫兹级在为人民提供便利的同时 对人们的身体健康与环保等方面造成了不良影响 为了能够处理电磁波造成的危害世界各个国家投入了大量的人力物力来开 展这一方面的研究工作在此其中利用吸波材料来限制电磁波的辐射与干扰获得了良好的效果 文章针对铁2硅2铝合金吸波材 料的制备以及对其性能的控制开展了相关研讨
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上述公式中"0表示反射率(. 表示传播常数(+表示常数([
表示波阻抗([^表示真空波阻抗"[^P$)%1!()% 表示真空磁导 率"*% 则表示介电常数(其中 b 表示吸波层厚度#
关键词铁2硅2铝合金吸波材料制备性能
44 文章主要将高纯铁2硅2铝粉作为原料" 使用机械合金化 & G7' 工艺制备出了铁2硅2铝合金粉# 利用 YO!与矢量网络分 析仪"对各种球磨次数下粉末的相组成和铁2硅2铝合金吸波材 料在 $,$>6C[频率中的电磁性能开展了相关的研讨#
一试样制备和实验方式 一 试样制备 在实验中采取铁)硅)铝三种粉末作为原料"其纯度都高达 ''&5H以上"粒径均为 3>)I# 实验过程中"把铁粉)硅粉)铝粉 根据质量比例 >5 k'&0 k5&3 进行配料以后"添加到 z$%%II 的不锈钢球磨罐内# 不锈钢球和粉末的质量比例为 )% k$"可 对球磨罐进行真空处理"填充氲气进行保护# 合金化环节是在 YqG)2);型行星球磨机上开展的"其公转速度为 ))5\/I/-T$ " 自转速度为 (0%\/I/-T$ # 在球磨的时候"间隔一段实际就去除 少量粉末实行分析# 在球磨进行 >%U 以后"把合金粉体与原始 铁粉根据自身体积分数的 3(H和三元乙丙橡胶进行均匀混合" 制备出外径为 1s%II)内径为 (&%3II)厚度为 (II的同轴环 形吸波材料样品# 二 试验方式 采用瑞士 7OAY9O7i射线衍射仪& YO!' 对粉末开展了物 相分析"参数是铜靶 i射线"管电压为 3%.@"管电流 $%%I7(并 且使用 CL>1))Q9型矢量网络分析仪"按照透射 *反射法对吸 波材料的电磁的参数进行相关测量"并且使用同轴反射法测试 吸波性能"扫描频率范围都是 $ ?$>6C[# 二实验结论与研讨 一 球磨机产品的物相组成
5' 我们能够看出"合金 粉与 原 始 铁 粉 进 行 对 比" 其 吸 波 性 能 得
图 5 铁2硅2铝合金粉和原始铁粉吸波材料的反射率 三结论 通过上述的实践和研究"得出以下几项结论!&$' 将高纯度 的铁2硅2铝粉充当原料"使用机械合金化的工艺制备了铁硅铝 粉"其完全合金化时间是 >%U(&)' 通过研究结果表明">%U 合金 化铁2硅2铝合金粉 末 的 电 磁 参 数 和 原 有 的 铁 粉 相 比 较 更 加 优 异"在 $ ?$>6C[的频率范围重"和原铁粉进行对比"*J和 *K的 $ 均值% 各减少了 $0H和 0)H")J的$ 均值% 提高了 )1H")K的 $ 均值% 增加了 (H(&(' 当铁2硅2铝合金吸波材料的体积分数在 3(H"厚度为 (II的时候"在 ) ?36C[频率中能够拥有良好的 吸波性能"但是在 (6C[时其反射率最低是2$0bF# 参考文献 $ :^I"&文章铁2硅2铝合金吸波材料的制备及其性能 E & ) 祁远东金丹孙可为&碳纤维 *铁硅铝复合吸波材料的 性能研究 E &热加工工艺)%$00 $1(2$10& (何永佳肖培浩肖静等&吸附钡铁氧体的多孔陶粒吸波 材料制备及其性能E&材料科学与工程学报)%$10>0$2>05& 3 祁远东金丹孙可为&碳纤维 *铁硅铝复合吸波材料的 性能研究 E &热加工工艺)%$00 $1(2$10& 5 金丹祁远东郭宇鹏等&碳纤维 *铁硅铝复合材料的 低频吸波性能 E &材料导报)%$0)% & 作者简介杨馥羽$'>> 女汉族青海人本科副总 经理研究方向铝合金
度逐渐变窄# 在厚度为 (II时"最大吸收峰处于 )&'6C["反射
率最低是2$5&>bF"2$%bF带宽在 )&56C[至 (&56C[之间"展现
了良好的低频吸收性能"有望在低频电子设备中进行使用# 结
合理论计算的最优值"对比了吸附剂体积分数是 3(H的 (II
厚铁2硅2铝合金粉末与原铁粉末吸附剂的吸波性能# 根据& 图
图 ( 铁2硅2铝合粉末球磨 >%U 的 Y射线衍射谱 二 铁2硅2铝合金的吸波性能和电磁参数 $&电磁参数 因为合金粉不能直接开战电磁性能测试"因此"往往是将 它和胶粘结剂均匀混合制备成符合材料开战试验# 根据& 图 3' 我们可知"和原始铁粉 末 相 比" 铁 硅 铝 合 金 粉 末 的 介 电 常 数 实部与虚部均较小"其主要是因通过球磨"伴随颗粒尺寸的减 少与缺陷的加增加"电阻率相应增大 $)"电阻率的增大造成介 电常数的不断减小# 和原始铁粉相比"合金粉的复磁导率实部 )J更高"主要是因合金粉末的磁滞系数与各向异性的降低造成 了微波磁导率的增大# 虚部的复磁导率 )K和实部的复磁导率 )J并不相同"原始铁粉复合磁导率虚部 )J在低频下明显比合金 粉更大# 伴随频率的上涨"下降越快"在频率增加到 3&56C[ 时"复磁导率部 )K比原始铁粉更高# 原因主要是在低频时" 原铁粉的电导率较高"磁损耗通常是涡流损耗"故原铁粉的 )K 系数更大# 伴随频率的增长"磁耗损逐步改变成以磁滞损耗为 主"因为合金粉末在磁畴中的缺陷"导致磁滞损耗增大"所以" 合金粉和原始铁粉相比"复磁导率部 )K更高# 和原始铁粉相 比较"通过球磨的合金粉"在 $ ?$>6C[频率范围中 *J$ 均值% 减少了 $0H"*K$ 均值% 减少了 0)H")J的$ 均值% 提高了 )1H" )K的$ 均值% 增加了 (H(*J和 *K的降低")J与 )K的提升能够大大 提升材料的吸波性能#
吸收材料性能的基础参数"对材料的电磁参数储存与损耗具有
决定性"导致各种材料具有不一样的电磁波吸收能力"并使用
反射率来表示"反射率与吸收材料的厚度)渗透率和介电常数
具有一定联系# 单层吸收材料的反射率通常为介电常数磁导
率)频率 _以及厚度 b 的函数"其公式可以为!
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煤矿工作一直是我国能源方面的重要工作内容"本文主要
围绕煤矿工作中的综采工作面安装与回收环节进行介绍"首先 介绍了我国综采工作面安装与回收的主要技术要领"随后针对 裴沟煤矿的综采工作面回收与安装工作从回收技术)安装要点 以及管理工作进行了相应的实践研究"希望对综采工作面的安 装回收工作起到一定的实践作用#
''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
上接第 '( 页 产工作中的重要一部分"因此"除了安装与回收 的技术要达到相关的要求"也要在工作的过程中确保每一环节 不会出现管理上的纰漏# 确定要进行综采工作面安装与回收 的过程之前"煤矿必须要进行相关人员的管理动员大会"通过 召开会议"确定每个人的职责和任务(煤矿要对每一环节制定 出具体的任务分配"对于综采工作面的每一道工序作出明确的 时间要求和质量要求(成立专门的领导小组"在综采工作面安 装与回收的工作中"定期进行检查"确保工作人员不会出现投 机取巧的想法"影响安装与回收的工作质量等等# 煤矿要从管 理层面加大对综采工作面安装与回收工作的重视度"只有这 样"才能确保这项工程的顺利开展和准时完成# 只有做到技 术)人员)管理三方面的质量保证"才能完成煤矿综采工作面安 装与回收的任务要求#
根据& 图 )' 可知"球磨在达到 >%U 以后"铁的&$$%' 衍射峰 和原始铁粉相比较明显更宽# 导致这种现象的主要原因是球
磨环节中"晶粒越来越细化"研磨介质对粉末的强烈冲击造成 了大量的晶格发生畸变"但是峰的位置没有出现移动"其主要 是因硅铁铝原子半径依次增大"在硅原子溶解到铁晶格中的时 候"铁晶格会出现变形"晶格常数逐渐变小# 然而在铝原子渗 入铁晶格的时候"晶格的常数会越来越大"两者综合效果造成 衍射峰没有出现明显偏移#
根据以上公式&$')&)')&(' 我们可知"经过对吸波材料的
介电常数以及磁导率进行测量"能够有效计算出吸波性能# 在
& 图 3' 中的电磁参数"计算了厚度为 $)))(II的铁2硅2铝合金
吸波材料的性能# 根据& 图 5' 我们能够得出"伴随厚度的加
多"吸收材料的最多的吸收峰从高频慢慢走向低频"吸收峰宽
44图 $ 球磨各时间段 44图 ) 铁$$% 晶面衍射峰 铁硅铝粉体的 Y射线衍射谱44444局部放大图
根据& 图 $' 我们可以看出"在起初的 $%U 中"铝)硅的衍射 峰快速减弱"并且伴随球磨时间的增加"铝)硅的衍射峰逐渐减 弱并且消失# 球磨持续 3%U 以后"除去铁的衍射峰外还具有极 少硅的&$$$' )&0)%' 晶面衍射峰以及铝的&$$$' 晶面衍射峰( 当球磨达到 0%U 以后"铝的衍射峰就消失不见"只存在少量的 衍射峰(当球磨的时间达到 3%U 的时候"铝)硅的衍射峰全部消 失"只留下铁的衍射峰# 按照金属性理论来讲"当溶质和溶剂 原子的直径比例在 %&>5 ?$&$5 中间的时候"能够有效帮助形 成具备显著固溶性的置换固溶体# 电负性越小"固溶的形成越 好# 当铁)硅)铝三元素的原子半径在 $&)3)$&$1)$&3(-I时" 其电负分别是 $&> *$&> *$&5"所以"我们能够认为"硅)铝衍射峰 的消除主要原因是硅) 铝在融入铁基体以后形成了置 换 固 溶体#
参考文献 $ 吴爱平&煤矿综采工作面的安装与回撤解析 E &建材 与装饰)%$1)0 )3)2)3(& ) 崔永红&浅谈液压转盘道在综采工作面安装及回收中 的应用 E &神华科技)%$0$3%0 (02(>& ( 方军&综采工作面安全快速回收与安装作业方式研究 E &技术与市场)%$3)$%> $()2$((& 作者简介吕超杰男汉族河南新郑人本科工程师研 究方向煤矿综采工作面安装及回收技术探讨
%%#
机械化工
科技风 "#"# 年 $ 月
到了极大的提升"当最大吸收峰在 (6C[的时候"反射率最低 为2$0bF"实测值和计算值能够形成一致#
M复介电常数 *4பைடு நூலகம்444] 复磁导率 )
图 3 铁2硅2铝合金粉和原始铁粉的电磁参数
)&吸波性能
相对渗透率& )\P)JT+)K' 与相对介电常数& *\P*JT+*K' 是
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铁U硅U铝合金吸波材料的制备及其性能控制
杨馥羽
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摘4要由于电子技术的不断发展大量电子设备如手机电脑等的工作频率上升到了兆赫兹级在为人民提供便利的同时 对人们的身体健康与环保等方面造成了不良影响 为了能够处理电磁波造成的危害世界各个国家投入了大量的人力物力来开 展这一方面的研究工作在此其中利用吸波材料来限制电磁波的辐射与干扰获得了良好的效果 文章针对铁2硅2铝合金吸波材 料的制备以及对其性能的控制开展了相关研讨
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关键词铁2硅2铝合金吸波材料制备性能
44 文章主要将高纯铁2硅2铝粉作为原料" 使用机械合金化 & G7' 工艺制备出了铁2硅2铝合金粉# 利用 YO!与矢量网络分 析仪"对各种球磨次数下粉末的相组成和铁2硅2铝合金吸波材 料在 $,$>6C[频率中的电磁性能开展了相关的研讨#
一试样制备和实验方式 一 试样制备 在实验中采取铁)硅)铝三种粉末作为原料"其纯度都高达 ''&5H以上"粒径均为 3>)I# 实验过程中"把铁粉)硅粉)铝粉 根据质量比例 >5 k'&0 k5&3 进行配料以后"添加到 z$%%II 的不锈钢球磨罐内# 不锈钢球和粉末的质量比例为 )% k$"可 对球磨罐进行真空处理"填充氲气进行保护# 合金化环节是在 YqG)2);型行星球磨机上开展的"其公转速度为 ))5\/I/-T$ " 自转速度为 (0%\/I/-T$ # 在球磨的时候"间隔一段实际就去除 少量粉末实行分析# 在球磨进行 >%U 以后"把合金粉体与原始 铁粉根据自身体积分数的 3(H和三元乙丙橡胶进行均匀混合" 制备出外径为 1s%II)内径为 (&%3II)厚度为 (II的同轴环 形吸波材料样品# 二 试验方式 采用瑞士 7OAY9O7i射线衍射仪& YO!' 对粉末开展了物 相分析"参数是铜靶 i射线"管电压为 3%.@"管电流 $%%I7(并 且使用 CL>1))Q9型矢量网络分析仪"按照透射 *反射法对吸 波材料的电磁的参数进行相关测量"并且使用同轴反射法测试 吸波性能"扫描频率范围都是 $ ?$>6C[# 二实验结论与研讨 一 球磨机产品的物相组成
5' 我们能够看出"合金 粉与 原 始 铁 粉 进 行 对 比" 其 吸 波 性 能 得
图 5 铁2硅2铝合金粉和原始铁粉吸波材料的反射率 三结论 通过上述的实践和研究"得出以下几项结论!&$' 将高纯度 的铁2硅2铝粉充当原料"使用机械合金化的工艺制备了铁硅铝 粉"其完全合金化时间是 >%U(&)' 通过研究结果表明">%U 合金 化铁2硅2铝合金粉 末 的 电 磁 参 数 和 原 有 的 铁 粉 相 比 较 更 加 优 异"在 $ ?$>6C[的频率范围重"和原铁粉进行对比"*J和 *K的 $ 均值% 各减少了 $0H和 0)H")J的$ 均值% 提高了 )1H")K的 $ 均值% 增加了 (H(&(' 当铁2硅2铝合金吸波材料的体积分数在 3(H"厚度为 (II的时候"在 ) ?36C[频率中能够拥有良好的 吸波性能"但是在 (6C[时其反射率最低是2$0bF# 参考文献 $ :^I"&文章铁2硅2铝合金吸波材料的制备及其性能 E & ) 祁远东金丹孙可为&碳纤维 *铁硅铝复合吸波材料的 性能研究 E &热加工工艺)%$00 $1(2$10& (何永佳肖培浩肖静等&吸附钡铁氧体的多孔陶粒吸波 材料制备及其性能E&材料科学与工程学报)%$10>0$2>05& 3 祁远东金丹孙可为&碳纤维 *铁硅铝复合吸波材料的 性能研究 E &热加工工艺)%$00 $1(2$10& 5 金丹祁远东郭宇鹏等&碳纤维 *铁硅铝复合材料的 低频吸波性能 E &材料导报)%$0)% & 作者简介杨馥羽$'>> 女汉族青海人本科副总 经理研究方向铝合金
度逐渐变窄# 在厚度为 (II时"最大吸收峰处于 )&'6C["反射
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合理论计算的最优值"对比了吸附剂体积分数是 3(H的 (II
厚铁2硅2铝合金粉末与原铁粉末吸附剂的吸波性能# 根据& 图
图 ( 铁2硅2铝合粉末球磨 >%U 的 Y射线衍射谱 二 铁2硅2铝合金的吸波性能和电磁参数 $&电磁参数 因为合金粉不能直接开战电磁性能测试"因此"往往是将 它和胶粘结剂均匀混合制备成符合材料开战试验# 根据& 图 3' 我们可知"和原始铁粉 末 相 比" 铁 硅 铝 合 金 粉 末 的 介 电 常 数 实部与虚部均较小"其主要是因通过球磨"伴随颗粒尺寸的减 少与缺陷的加增加"电阻率相应增大 $)"电阻率的增大造成介 电常数的不断减小# 和原始铁粉相比"合金粉的复磁导率实部 )J更高"主要是因合金粉末的磁滞系数与各向异性的降低造成 了微波磁导率的增大# 虚部的复磁导率 )K和实部的复磁导率 )J并不相同"原始铁粉复合磁导率虚部 )J在低频下明显比合金 粉更大# 伴随频率的上涨"下降越快"在频率增加到 3&56C[ 时"复磁导率部 )K比原始铁粉更高# 原因主要是在低频时" 原铁粉的电导率较高"磁损耗通常是涡流损耗"故原铁粉的 )K 系数更大# 伴随频率的增长"磁耗损逐步改变成以磁滞损耗为 主"因为合金粉末在磁畴中的缺陷"导致磁滞损耗增大"所以" 合金粉和原始铁粉相比"复磁导率部 )K更高# 和原始铁粉相 比较"通过球磨的合金粉"在 $ ?$>6C[频率范围中 *J$ 均值% 减少了 $0H"*K$ 均值% 减少了 0)H")J的$ 均值% 提高了 )1H" )K的$ 均值% 增加了 (H(*J和 *K的降低")J与 )K的提升能够大大 提升材料的吸波性能#
吸收材料性能的基础参数"对材料的电磁参数储存与损耗具有
决定性"导致各种材料具有不一样的电磁波吸收能力"并使用
反射率来表示"反射率与吸收材料的厚度)渗透率和介电常数
具有一定联系# 单层吸收材料的反射率通常为介电常数磁导
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煤矿工作一直是我国能源方面的重要工作内容"本文主要
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''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
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根据& 图 )' 可知"球磨在达到 >%U 以后"铁的&$$%' 衍射峰 和原始铁粉相比较明显更宽# 导致这种现象的主要原因是球
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根据以上公式&$')&)')&(' 我们可知"经过对吸波材料的
介电常数以及磁导率进行测量"能够有效计算出吸波性能# 在
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吸波材料的性能# 根据& 图 5' 我们能够得出"伴随厚度的加
多"吸收材料的最多的吸收峰从高频慢慢走向低频"吸收峰宽
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M复介电常数 *4பைடு நூலகம்444] 复磁导率 )
图 3 铁2硅2铝合金粉和原始铁粉的电磁参数
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