铁基FeSiBPCu纳米晶软磁合金粉体的制备及电磁波吸收性能

摘要

通过高能球磨法制备Fe83.3Si4B8P4Cu0.7纳米晶软磁合金粉体,研究了球磨时间对粉体结构、形貌、电磁参数及电磁波吸收性能的影响。采用XRD和SEM对粉体的微结构及形貌进行表征和观察,采用矢量网络分析仪在2~18 GHz范围内测量粉体的电磁参数,进而评价其吸波性能。结果表明,Fe83.3Si4B8P4Cu0.7合金经20~140 h球磨后可形成平均颗粒尺寸为4.7~10.9μm的近球形粉体;粉体具有α-Fe纳米晶和非晶相组成的双相复合结构,α-Fe平均晶粒尺寸随球磨时间的延长逐渐减小而后维持在6 nm左右;合金粉体具有优异的软磁性能,经球磨100 h后粉体的饱和磁化强度达到最大值182.3 emu/g;粉体具有高的磁导率、合适的介电常数以及出色的吸波性能,由球磨100 h后的纳米晶粉体/石蜡构成的厚度为2 mm的复合样品在11.5 GHz下具有反射损耗最低值(RLmin为-44.0 dB),且有效吸收频率范围为9.2~15.0 GHz,有效吸收带宽可达5.8 GHz。