Fe基吸收劑的機械合金化制備及電磁性能研究.pdf

1、本文采用高能球磨方法加工優(yōu)化了Fe基合金粉體。首先分析了霧化Fe87.5Si7Al5.5(Wt.％)合金在不同球磨時間后的結構和磁性能變化以及Fe-Co-Ni合金隨球磨時間的合金化程度。通過使用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、x射線衍射儀(XRD)、震動樣品磁強計(VSM)以及矢量網(wǎng)絡分析儀（VNA）等檢測手段分析了兩種不同途徑下，合金的結構和磁性能變化規(guī)律。另外，本文采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理計算方

2、法，對所涉及合金的原子電子結構進行研究，分析了合金在球磨過程中磁性能變化的本質原因。研究結果表明:
　　Fe87.5Si7Al5.5(Wt.％)合金球磨后形貌由橢球狀變?yōu)槠瑺睿骄Я３叽珉S球磨時間延長不斷變小，55h后逐漸變大，內(nèi)應力在開始階段逐漸變大，55h后逐漸變小，且經(jīng)10h球磨后有最大的飽和磁化強度(Ms=131 emu/g)。合金在球磨后，其復磁導率會有明顯變化，尤其是對于虛部來說，長時間球磨不利于虛部的變大。合金球磨

3、后的吸波性能明顯改善，球磨10h后其反射損耗優(yōu)于-10 dB的頻寬為9.0～15.6GHz，并且其吸收峰隨球磨時間延長逐漸向高頻移動。
　　采用機械合金化方法合成了Fe-Co-Ni合金，并系統(tǒng)分析了合金在不同球磨時間下的結構（形貌、物相、晶粒尺寸和內(nèi)應力等）、電磁性能變化（飽和磁化強度Ms、矯頑力Hc、電磁參數(shù)）以及吸波性能等變化規(guī)律。球磨25h后，合金具有最大的飽和磁化強度（Ms=153 emu/g），球磨90h后其反射損耗達到

4、了-32.4 dB，合金吸收電磁波的能力顯著提高。
　　采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理計算方法，構造了不同固溶含量的α-Fe(Ni)和α-Fe(Co)固溶體，并定量分析了Ni、Co固溶前后各原子的電子結構變化情況。分析表明，形成固溶體后，F(xiàn)e原子的電荷會向Ni或Co原子轉移，使Fe原子的自旋極化率變大，導致磁性能發(fā)生改變。Fe原子與固溶原子之間的原子間距不同，其電荷轉移量不同，磁性能變化不同。Ni、Co固溶含量過高，將