PDF《Electromagnetic Properties》

Porous Fe-Ni Alloy Powder Preparation and Electromagnetic Properties Dan Wang, Pei Gao, Xue Wang, Zhen Tan, Zhong-ping Li, Guo-dong Cui Southwest jiaotong university,material science and engineeing college E-mail:gdcui@home.

swjtu.edu.cn Abstract: Porous Fe-Ni alloy powders has been prepared by Fe-N alloy phase-change theory and mature chemical plating techniques, Porous Fe-Ni alloy powder morphology, structure and magnetic constants are tested by the use of optical microscope、X-ray diffraction and Vector network analyzer, etc, the results show that porous Fe-Ni alloy powders which is prepared by Fe-N alloy phase-change theory has a high porosity ,and uniform pore size distribution, in the 6.5 GHz and 11.0 GHz respectively, a significant absorption peak appeared,when the thickness of Fe-Ni alloy powders is 3mm, microwave absorbing properties of composite materials is the best,but when the thickness is 4mm, in the 4~8 GHz frequency range, there is a good wave absorption properties. Keywords: Gas nitriding;

Chemical plating;

Porous Fe-Ni alloy powder;

Electromagnetic constant. 多孔 Fe-Ni 合金粉末的制备与电磁特性 王丹,高培,王雪,谭震,李钟萍,崔国栋 西南交通大学,材料科学与工程学院 E-mail:gdcui@home.swjtu.edu.cn 摘要: Fe-N 合金相变原理和成熟的化学镀技术制备了多孔的 Fe-Ni 合金粉末,采用光学显微镜、 X-ray 衍射仪和矢量网络分析仪等测试了多孔的 Fe-Ni 合金粉末的形貌、 结构和电磁常数, 结果表明采 用Fe-N 合金相变原理制备的多孔 Fe-Ni 合金粉末具有较高的孔隙率,且孔径分布均匀,在6.5 GHz 和11.0 GHz 处分别出现显著的吸收峰,Fe-Ni 合金粉末在厚度为 3mm,复合材料的吸波性能最好,但厚 度为 4mm 时,在4~8 GHz 频段范围内,有很好的吸波性能. 关键词:气体渗氮;

化学镀;

多孔 Fe-Ni 合金粉末;

电磁常数

1 前言 多孔金属材料又叫泡沫金属,与常规金属材料相 比,其特殊的孔隙结构使之具有体积密度小、相对质 量轻、比表面积大、阻尼性能好等特点,备受广泛关 注.由于其优异的物理、力学性能,兼有结构和功能 材料的双重属性,已经被应用于航空航天、电子与通 讯、交通运输、机械、建筑、能源等多个领域.[1-3] 随着科技的进步, 电子化、信息化技术的应用得到迅 速发展,各种现代电子设备如无线电广播、电视、手机 等快速普及,由此产生的电磁污染大幅增加. 因此,对 电磁屏蔽和吸波材料的需求与日俱增.[ 4-7 ] 由于铁基合金材料具有优异的磁学性能,被广泛 应用于制作电磁屏蔽和吸波材料,本文利用 Fe-N 合 金相变原理制备了多孔的 Fe-Ni 合金粉末,通过测试 其电磁常数, 分析了多孔 Fe-Ni 合金粉末的吸波性能.

2 实验 2.1 多孔 Fe-Ni 合金粉末的制备方法 采用气体渗氮的方法在 600℃的条件下对

200 目 的还原铁粉进行气体氮化

5 小时处理,获得以 ε-Fe3N 为主要成分的 Fe-N 合金粉末,再利用化学镀的方法 在Fe-N 合金粉末表面镀一层 3-5μm 厚的 Ni-P 镀层, 得到 Fe-N-Ni-P 复合粉末,将制备的复合粉末在氩气 的保护下, 加热到 800℃焙烧 30min, 高温加热时 Fe-N 资助信息:国家大学生创新性实验项目计划(091061335) 通讯作者: 崔国栋 E-mail: gdcui@home.swjtu.edu.cn 合金会发生相变产生 N2,N2 受热膨胀穿破表面 Ni-P 镀层而逸出,在粉体内部留下很多气孔,利用该方法 可制备得到多孔的 Fe-Ni 合金粉末.具体工艺流程见 图1. 图1多孔 Fe-Ni 合金粉末的制备流程图 Fig.1 Preparation of flow chart of porous Fe-Ni Alloy Powder 2.2 多孔 Fe-Ni 合金粉末的表征 采用奥林巴斯 BX51 型金相显微镜观察了气体渗 氮+化学镀 Ni-P 复合粉和多孔 Fe-Ni 合金粉末的微观 形貌;