Fe-Si-B-Nb-Cu非晶、纳米晶粉体吸波性能研究

作     者：吴佳丽 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张兴国

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：铁基非晶纳米晶合金 吸波性能 软磁性能 电磁屏蔽 

摘      要：电力电子行业的发展引起的日益严重的电磁污染问题和军事隐身技术的需求都对电磁波吸收材料提出了更高的要求,因此亟待开发性能优异的电磁波吸收材料。Fe-Si-B-Nb-Cu系非晶、纳米晶合金是新型软磁材料,具有高磁导率,低矫顽力、低铁损等优异的软磁性能,因而有望成为性能优异的电磁波吸收材料。本文设计了成分为FeSiBNbCu的非晶纳米晶合金,并分别制得了非晶、纳米晶合金粉体以及纳米晶合金-羧基碳纳米管复合粉体,对粉体进行了组织形貌观察和软磁性能及电磁波吸收性能检测,研究了机械球磨时间对非晶和纳米晶合金粉体微观组织、形貌、软磁性能和电磁波吸收性能的影响,以及羧基碳纳米管含量对纳米晶合金复合粉体电磁波吸收性能的影响。研究结果表明:非晶合金经过球磨处理后产生了α-(Fe,Si)软磁相,提高了软磁性能。纳米晶合金经过球磨处理后仍为非晶-纳米晶复相组织,随球磨时间增加,α-(Fe,Si)相含量逐渐减少,合金的饱和磁化强度M呈现先增大后减小的趋势。非晶合金粉体呈现椭球状,纳米晶合金粉体呈现片状;粉体粒径随球磨时间增加而减小,非晶合金粉体和纳米晶合金粉体的最小平均粒径分别为8.42μm和6.87μm,粉体粒径的减小提高了电磁波吸收性能,并且减小纳米晶合金粉体粒径增强了合金粉体的高频电磁波吸收性能。非晶和纳米晶合金粉体均具有优异的电磁波吸收性能,其中纳米晶合金粉体具有更优异的磁损耗性能,而非晶合金粉体的介电损耗性能更优异。非晶和纳米晶合金的最小反射损耗分别达到-42.26d B和-46.15d B,最大有效吸收带宽分别高达5.78GHz和7.22GHz。羧基碳纳米管的添加能够有效地提高复合粉体的介电损耗能力,复合粉体最小反射损耗达到-53.51d B。