System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂及其制备方法与应用技术_技高网

一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂及其制备方法与应用技术

技术编号:43075930 阅读:19 留言:0更新日期:2024-10-22 14:50
本发明专利技术属于吸波材料技术领域,具体公开了一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂及其制备方法与应用。本发明专利技术所述耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的分子式为Fe<subgt;a</subgt;Co<subgt;b</subgt;Ni<subgt;c</subgt;Mn<subgt;d</subgt;Cu<subgt;e</subgt;La<subgt;f</subgt;,其中0.5≤a≤1,0.5≤b≤1,0.5≤c≤1,0<d≤1,0<e≤0.5,0<f≤0.1,且a≥b≥c>d≥e>f。所述微波吸收剂通过对应的合金粉与球磨控制剂混合,进行球磨,便能制备得到,具有工艺简单,条件易控制,能耗低的优势;另外,其内部为片状颗粒结构,能够有效阻止多种腐蚀介质在目标基体表面的渗透与传递,具有优异的耐腐蚀性能,同时兼具优异的吸波性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸波材料,尤其涉及一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂及其制备方法与应用


技术介绍

1、随着5g智能时代的发展,以千兆赫兹电磁波为载体的通信技术为工业自动化和智能通信领域带来了超高的信息传输效率,推动了相关智能设备的快速发展,给人们的生产生活带来了极大的便利。然而,超高信息传输伴随的电磁辐射同样对相关设备与仪器造成电磁干扰,这引发了人们对相关电磁功能复合材料的迫切需求。与此同时,随着5g智能器件在工业设备、通信基站和海洋军事领域的广泛应用,常规电磁波吸收材料在海洋、酸雨或者碱性等苛刻应用环境中会形成不可逆的化学腐蚀,进而恶化其电磁功能。例如,在海洋环境中,军舰和潜艇表面的金属腐蚀引起的涂层脱落通常会使电磁吸波性能失效。基于此,开发兼具电磁吸收和耐腐蚀特性的双功能电磁波功能材料具有现实需求。

2、随着高新技术的飞速发展,除了吸波能力外,对吸波材料的耐腐蚀性能和高温组织稳定性也提出了很高的要求。高熵合金具有优异的性能,其具有作为吸波材料的发展潜力。但是截止目前,对高熵合金吸波材料的研究仍然较少,其中已报道的fenico系高熵合金的吸波性能较好,在掺杂一定含量的al元素后(fenicoal0.2)可实现-60.9db的反射损耗值(公开号cn113862545a的专利技术专利),然而厚度达到了2.0mm,严重制约其工业化应用。同时,fe、ni、co等磁性材料又存在密度较大、吸波频带宽度较窄等缺陷。此外,目前高熵粉体吸波材料的制备主要采用高能球磨进行机械合金化的方法,该方法制备周期长、纯度不高、性能不稳定、原材料成本较高,不利于工业化大规模生产。另外,上述高熵合金为高频微波吸收材料,其并不能作为低频微波吸收材料(1mhz-3ghz称为低频,3-18ghz即为高频)。一般将高频吸波材料厚度调整到相对较厚,才能使材料的吸收波段控制在低频,但列举的材料即使增加厚度在低频波段仍不具有有效吸收(反射损耗小于10db)。

3、另外,电磁波功能材料是否能够复杂、苛刻环境下具有耐腐蚀特性仍然未知,或并未有所探究。但基于电磁波功能材料在工业设备、通信基站和海洋军事领域的广泛应用,电磁波材料的耐腐蚀特性也具有迫切的现实需求,如能同时实现电磁吸收和耐腐蚀特性的双功能,则将对电磁波材料应用领域扩大有较大的推进效果。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂及其制备方法与应用,以解决现有高熵合金吸波材料存在的工作厚度大、密度大、吸波频带宽度较窄等缺陷;以及制备方法存在的制备周期长、纯度低、性能不稳定、原材料成本高的问题。

2、为了达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂,所述耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的分子式为feacobnicmndcuelaf,其中0.5≤a≤1,0.5≤b≤1,0.5≤c≤1,0<d≤1,0<e≤0.5,0<f≤0.1,且a≥b≥c>d≥e>f。

4、优选的,所述耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的分子式为fe1co1ni1mn0.9cu0.1la0.02。

5、本专利技术的另一目的是提供一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,包括如下步骤:

6、将fe粉、co粉、ni粉、mn粉、cu粉、la粉与球磨控制剂混合,进行球磨,得到耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂。

7、优选的,所述球磨的时间为10~90h,球磨的转速为300~500rpm,所述球磨中的球料比为10~20:1。

8、优选的,所述球磨采用正反向交替进行,每个正反向球磨周期为40~80min。

9、优选的,所述fe粉、co粉、ni粉、mn粉、cu粉、la粉的总质量与球磨控制剂的体积比为10g:20~40ml。

10、优选的,所述球磨控制剂包括乙醇、水和硬脂酸中的一种或几种。

11、优选的,所述fe粉、co粉、ni粉、mn粉、cu粉、la粉的粒径独立的≤50μm。

12、本专利技术的再一目的是提供一种所述制备方法制备得到的耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂在吸波涂层中的应用。

13、优选的,包括如下步骤:

14、将耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂置于基体表面,加热恒温处理,然后进行激光熔覆,得到吸波涂层。

15、本专利技术的耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂中通过添加铁磁性元素fe、ni和co,促进了高熵合金吸波材料吸收电磁波,从而具有较好的电磁波吸收能力;通过添加稀土元素la,提高了吸波材料的耐腐蚀性能,同时可实现更宽的吸波频带和更好的吸波性能,同时与未掺杂稀土元素的高熵合金吸波材料相比,还具有更小的密度,展现出良好的应用背景,扩大了高熵合金吸波材料的应用范围;通过添加金属元素mn和cu,提高了合金的组分均匀性,优化了介电损耗同时改善了阻抗匹配,有利于提高材料的吸波性能;同时,本专利技术的高熵合金吸波材料采用了价格低廉的mn,有效降低了高熵合金吸波材料的成本。

16、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

17、1、本专利技术通过机械合金化工艺制备出一类兼具低频电磁吸收与耐腐蚀特性高熵合金吸波材料,即耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂。其内部为片状颗粒结构,能够有效阻止多种腐蚀介质在目标基体表面的渗透与传递,具有优异的耐腐蚀性能。

18、2、本专利技术合金化球磨工艺简单,条件容易控制,降低了制备能耗,有利于实现高熵合金吸波材料的批量生产,兼具多种功能,有望在航空或海洋军事领域中进一步拓展应用。

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【技术保护点】

1.一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂,其特征在于,所述耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的分子式为FeaCobNicMndCueLaf,其中0.5≤a≤1,0.5≤b≤1,0.5≤c≤1,0<d≤1,0<e≤0.5,0<f≤0.1,且a≥b≥c>d≥e>f。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂,其特征在于,所述耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的分子式为Fe1Co1Ni1Mn0.9Cu0.1La0.02。

3.权利要求1~2任一项所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,所述球磨的时间为10~90h,球磨的转速为300~500rpm,所述球磨中的球料比为10~20:1。

5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,所述球磨采用正反向交替进行,每个正反向球磨周期为40~80min。

6.根据权利要求3~5任一项所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,所述Fe粉、Co粉、Ni粉、Mn粉、Cu粉、La粉的总质量与球磨控制剂的体积比为10g:20~40mL。

7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,所述球磨控制剂包括乙醇、水和硬脂酸中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,所述Fe粉、Co粉、Ni粉、Mn粉、Cu粉、La粉的粒径独立的≤50μm。

9.权利要求3~8任一项所述制备方法制备得到的耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂在吸波涂层中的应用。

10.根据权利要求9所述的耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂在吸波涂层中的应用,其特征在于,包括如下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂,其特征在于,所述耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的分子式为feacobnicmndcuelaf,其中0.5≤a≤1,0.5≤b≤1,0.5≤c≤1,0<d≤1,0<e≤0.5,0<f≤0.1,且a≥b≥c>d≥e>f。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂,其特征在于,所述耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的分子式为fe1co1ni1mn0.9cu0.1la0.02。

3.权利要求1~2任一项所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方法,其特征在于,所述球磨的时间为10~90h,球磨的转速为300~500rpm,所述球磨中的球料比为10~20:1。

5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀稀土高熵合金低频微波吸收剂的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:李雍黎沛雨韩沛卢春晓
申请(专利权)人:内蒙古科技大学
类型:发明
国别省市:

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