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《武汉理工大学》 2011年
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颗粒尺寸对铁基纳米晶微波电磁性能及片状化进程的影响

熊新  
【摘要】:Fe基纳米晶合金粉末具有较好的吸波性能,是目前应用性最好的吸波材料之一。颗粒尺寸是微波电磁参数调控的关键因素,而其调控机理有待进一步阐明。因此进一步研究颗粒尺寸对微波电磁参数的影响,提高Fe基纳米晶粉末的微波吸收性能成为必要。 本文利用退火后的Fe69Si14C13Cu1Nb3纳米晶条带作为原料,通过干法球磨制备了不同粒径的Fe基纳米晶粉末样品,并对样品进行了退火处理。利用标准筛对样品进行粒径控制,得到不同粒径分布的粉末样品。将不同粒径分布的Fe基纳米晶粉末样品进行湿磨处理,得到片状Fe基纳米晶粉末样品。采用X射线衍射和场发射扫描电镜对粉末样品进行了物相和微观形貌的分析,采用矢量网络分析仪测定了样品2-18GHz波段的微波电磁参数及反射率。得到以下结论: 研究了干磨时间、晶粒、颗粒尺寸及退火工艺对微波电磁性能的影响。随着干磨时间的增加,Fe基纳米晶粉末晶粒逐步细化,颗粒尺寸分布逐步变窄,且向小尺寸方向移动。Fe基纳米晶粉末介电常数实部ε'随着球磨时间的增加先增加后降低,但变化不大。磁导率实部μ'随着球磨时间的增加而增加。在500℃、550℃和650℃下进行退火处理,随退火温度的提高,样品晶粒尺寸逐渐增大,介电常数实部ε'逐步降低,磁导率实部μ'先升高后降低。在4GHz附近出现共振吸收峰,峰位随退火温度的增加向高频移动,样品与环氧树脂填充比为30%、厚度为1.5mm的吸波层反射率峰值分别为-14.3dB、-19dB、-26.6dB。 通过标准筛控制颗粒尺寸可以有效改善材料的微波电磁性能。将球磨75h得到的样品利用标准筛进行粒径控制,得到不同颗粒尺寸(75μm以下粒径、75μm-38μm、38μm-25μm、25μm-15μm、15μm-8μm和8μm以下粒径)的样品,发现粒径分布较窄的样品介电常数比粒径分布较宽的样品介电常数偏低。磁导率实部μ'和虚部μ"是随着粒径的减小而升高的。 研究表明,粒径分布较窄的样品比粒径分布较宽的样品的片状化进程快。随湿磨时间的延长,样品从不规则的球状向片状转变,片的厚度降低,表面积增加。介电常数实部ε'和磁导率实部μ'均增加。进一步湿磨,大的片将逐步破碎,介电常数实部ε'增幅加大。在4GHz处出现共振吸收峰,峰位随湿磨时间的延长向低频移动。5h、8h和12h湿磨样品与环氧树脂填充比30%、厚度为1.5mm的吸波层反射率峰值分别为-30dB、-26.7dB、-20dB。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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