高性能磁性吸收劑的表面改性技術(shù)研究.pdf

1、高頻集成電路中的噪聲干擾、電磁污染等問題越來越嚴(yán)重，片狀鐵基磁性合金粉具有較好的高頻特性和較大的微波磁導(dǎo)率，是實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽和電磁兼容的優(yōu)良吸波材料。表面改性處理是解決高性能磁性吸收劑分散困難、阻抗匹配性不好的一種簡單、經(jīng)濟(jì)、高效的手段。本論文采用機(jī)械球磨法、溶膠-凝膠法、聚合物包裹法等工藝，制備了包覆劑/合金磁粉的核/殼材料，重點(diǎn)研究了表面改性對(duì)微波電磁性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)方面，用偶聯(lián)劑、氧化物、高聚物等對(duì)合金磁粉進(jìn)行了包覆

2、，研究了改性劑化學(xué)成分、反應(yīng)基團(tuán)和用量，多次包覆、反應(yīng)環(huán)境等對(duì)包覆效果的影響。
　　 首先，用硅烷偶聯(lián)劑（KH-550）包覆合金磁粉，可以有效降低介電常數(shù)，改善吸波涂層的阻抗匹配特性。其次，制備了SiO2/FeSiAlCr 復(fù)合材料，在2 GHz 處介電常數(shù)實(shí)部ε′下降了40 左右，虛部ε′′在2～18 GHz 范圍內(nèi)約下降了一半，變化趨勢(shì)明顯；μ′′
　　 的吸收峰值為5GHz 左右。溶液濃度在PH=9，反應(yīng)溫度在40

3、 ℃左右最為適宜。再次，將KH-550和SiO2的改性效果進(jìn)行比較，SiO2 由于反應(yīng)基團(tuán)多，改性效果要好于KH-550。加入環(huán)氧樹脂可以起到修飾粉體表面的作用。然后，用SiO2 三次重復(fù)包覆合金粉，隨著次數(shù)增加改性效果變緩，在2 GHz 處，三次包覆ε′分別下降了25﹪，33﹪，21﹪；ε′′分別下降了66﹪，60﹪，50﹪，磁導(dǎo)率有很小量的下降。在一次實(shí)驗(yàn)中增加包覆劑的量并不能達(dá)到如上的效果。接著，用ZnO 高能球磨包覆FeSiAl

4、 合金粉末，同樣可以調(diào)節(jié)電磁參數(shù)，且得到的膜致密均勻。最后，以高聚物尼龍6 包覆合金磁粉為例，研究了聚合物包裹法的改性效果。此外，干燥，退火等處理工藝，也有助于包覆膜的均勻致密，提高合金顆粒的穩(wěn)定性。
　　 理論上，用化學(xué)鍵結(jié)合理論分析了表面改性原理及影響因素，采用有效媒質(zhì)理論模型，計(jì)算了核殼型結(jié)構(gòu)顆粒的微波磁譜。模擬結(jié)果表明：表面包覆處理可以有效提高合金磁粉的磁導(dǎo)率，磁導(dǎo)率隨包覆層加厚而降低，自然共振頻率移向高頻。模擬結(jié)果與典