MnAl合金組織結(jié)構(gòu)和微波吸收特性研究.pdf

1、本論文主要研究不同的 Al含量、高能球磨、熱處理工藝以及添加 Fe、Co、Ni對MnAl磁性吸波材料組織結(jié)構(gòu)和在2-18GHz微波波段上的復(fù)介電常數(shù)、復(fù)磁導(dǎo)率、電磁損耗因子以及反射率的影響，選用電弧爐熔煉、高能球磨和熱處理等工藝來制備MnAl磁性吸波材料，并通過XRD、SEM和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等設(shè)備研究分析粉體的組織結(jié)構(gòu)和微波吸收特性。
　　研究球磨工藝對MnAl合金微波吸收性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨球磨時間增加，粉體的復(fù)介電常數(shù)虛部、復(fù)磁

2、導(dǎo)率虛部的共振峰頻率和吸收峰頻率都隨球磨時間的增加而逐漸向低頻移動，球磨24h時，吸收峰最小值達(dá)到-28dB，球磨18h的粉體有很好的頻寬效果。Mn55Al45樣品對電磁波的損耗主要以介電損耗為主。
　　研究不同回火工藝對MnAl合金微波吸收性能的影響，在2～18GHz頻段內(nèi)，發(fā)現(xiàn)回火溫度從室溫升溫到200℃時，Mn55Al45粉體的復(fù)介電常數(shù)虛部ε″和磁導(dǎo)率虛部μ″的共振峰頻率向低頻移動，回火溫度從400℃升到600℃時，共振峰

3、頻率逐漸向高頻移動。400℃回火處理后的粉體在17.04GHz頻率處具有最小反射率值為-26.35dB。經(jīng)室溫、200℃、400℃回火處理后的粉體，在6～18GHz頻段內(nèi)均有3～4個吸收率大于90％的吸收峰，頻寬效果很好?；鼗饻囟葟氖覝氐?00℃的粉體樣品對電磁波的損耗主要以介電損耗為主，當(dāng)回火溫度升高到600℃時，粉體對電磁波的損耗主要以磁損耗為主。
　　在不同Al含量的MnAl合金粉體當(dāng)中，增加Al的含量，將導(dǎo)致MnAl粉體的

4、復(fù)介電常數(shù)虛部ε″和復(fù)磁導(dǎo)率虛部μ″開始出現(xiàn)共振峰的頻率向低頻方向移動，MnAl粉體的磁損耗增加，在6～18GHz頻段內(nèi)，MnAl粉體吸收峰的個數(shù)增加。Mn40Al60樣品反射損耗峰值隨涂層厚度的增加逐漸升高，當(dāng) Mn40Al60樣品厚度為2mm時，在12.2GHz頻率處有最大吸收峰，其反射率最小值為-26.5dB，在8.7～18GHz頻段內(nèi)有4個吸收率大于90%的吸收峰，頻寬效果較好。Mn40Al60粉體具有最大的磁損耗和介電損耗。<

5、br>　　在Fe含量不同的(Al8Mn5)100-xFex(x=0、1、5、9)粉體樣品中，粉體的組成相均由Al8Mn5單相組成，隨著Fe含量的增加，粉體的復(fù)介電常數(shù)虛部ε″和復(fù)磁導(dǎo)率虛部μ″的共振峰頻率向低頻方向移動，吸收峰的頻率f r隨著Fe含量的增加而先降低后增加，當(dāng)x=9時，共振峰頻率和吸收峰的頻率會回升。當(dāng)x=1，涂層厚度為1.5mm時，粉體吸收峰的值在15.04GHz處達(dá)到最大，反射率的最小值為-23.1dB，在6-10GH

6、z頻段內(nèi)，反射損耗峰值隨涂層厚度的增加逐漸升高，(Al8Mn5)99Fe有最大的介電損耗，(Al8Mn5)91Fe9有最大的磁損耗。在不同Co含量的(Al8Mn5)100-xCox(x=0、1、5、9)粉體樣品中，粉體的組成相均由 Al8Mn5單相組成，隨著 Co含量的增加，粉體的復(fù)介電常數(shù)虛部和復(fù)磁導(dǎo)率虛部的共振峰頻率均向高頻移動。當(dāng) x=1，粉體涂層厚度為2.0mm時，在10.9GHz頻率處吸收峰值達(dá)到最大，反射率最小值為-33.2

7、dB。MnAlCo粉體的吸波性能會被電磁損耗以及涂層厚度所影響，(Al8Mn5)95Co5粉體的介電損耗最大，(Al8Mn5)99Co的磁損耗最大。當(dāng)加入合適的Co的含量時，MnAlCo粉體有著優(yōu)異的吸波性能。在 Ni含量不同的(Al8Mn5)100-xNix(x=1、5、9)粉體樣品中，粉體的組成相均由Al8Mn5單相組成，而隨著Ni含量的增加，粉體的復(fù)介電常數(shù)虛部和復(fù)磁導(dǎo)率虛部的共振峰頻率均移動至高頻，當(dāng)x=5，涂層厚度為1.8mm