專利名稱：高頻軟磁材料及復(fù)合材料和制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻軟磁材料，由這種材料制備的復(fù)合材料，以及這種材料和這
種材料制備復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)、手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備(系統(tǒng)) 已廣泛應(yīng)用于信息的產(chǎn)生、傳輸、接收、存儲(chǔ)等處理過程，而這些設(shè)備在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁 干擾以及電磁輻射。為了有效地減少和消除電磁干擾及電磁輻射，需要材料有較高的復(fù)數(shù) 磁導(dǎo)率。目前廣泛使用的材料是鐵氧體材料，但傳統(tǒng)的鐵氧體材料具有頻帶狹窄，密度大， 在高頻復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率低等缺點(diǎn)。而現(xiàn)有的金屬軟磁材料由于具有高的傳導(dǎo)系數(shù)和在電磁波中 容易因渦流損耗而導(dǎo)致高頻軟磁性能降低，不利于在高頻得到高的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種金屬高頻軟磁材料，這種材料可克服現(xiàn)有技術(shù)不足，即具有高的 磁導(dǎo)率和Snoek極限，在各種微波通信系統(tǒng)1 2GHz頻段范圍內(nèi)其復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率仍能保持 較高值，可用來放大信號(hào)、降低信號(hào)噪聲，或者作為電磁波屏蔽材料使用；本發(fā)明同時(shí)提供 用這種材料制備的高頻軟磁復(fù)合材料，以及這種材料和這種材料制備的復(fù)合材料的制備方法。 本發(fā)明的高頻軟磁材料是一種由金屬間化合物構(gòu)成的粉末，這種材料是按照
2 : 17的原子個(gè)數(shù)比配比而成，具體講本發(fā)明的材料是叫(CoFe)u的粉末。 本發(fā)明的高頻軟磁材料的制備方法是按材料配比將釹和鈷、鐵熔煉成錠，再將錠
加熱進(jìn)行充分均勻化處理，或者按材料配比將釹和鈷、鐵過渡族金屬熔煉成錠后采用熔體
快淬法制成薄帶，再將經(jīng)均勻化處理后的錠或用熔體快淬法制成薄帶粉碎、研磨成小于等
于5微米的粉末。 用本發(fā)明的材料制備高頻磁性復(fù)合材料的方法是將所述的材料放入未固化的粘 結(jié)材料中，經(jīng)充分混合均勻后再放入非磁性材料制作的模具內(nèi)，將模具置于磁場(chǎng)中，同時(shí)使 模具在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，如此對(duì)材料進(jìn)行取向處理直到粘結(jié)材料固化，這里所述的粘結(jié)材料為 樹脂或石臘、或聚乙烯、或聚丙烯等高分子材料。 制備本發(fā)明的高頻磁性復(fù)合材料的方法中，高頻軟磁材料與與未固化時(shí)的粘結(jié)材
料混合的比例為體積比為3 : 1 7 : i，取向處理時(shí)磁場(chǎng)為10—4 io特斯拉，模具旋轉(zhuǎn)
速度為1 200轉(zhuǎn)/分。這樣會(huì)有最佳的效果。 本發(fā)明的材料是一種2 : 17平面型金屬間化合物，相比較于傳統(tǒng)鐵氧體有著更高
的飽和磁化強(qiáng)度和各項(xiàng)異性場(chǎng)，能夠工作在更高的頻段，而電阻率比金屬軟磁材料要高很 多，能有效地降低渦流損耗，再次，本發(fā)明有著平面各向異性，能在提高共振頻率的同時(shí)保 持高的磁導(dǎo)率，有利于在高頻得到高的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率，因而是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ母哳l磁性 材料。
本發(fā)明的高頻軟磁材料在高頻條件下有較高的磁導(dǎo)率以及寬的共振頻率，本發(fā)明 到高頻磁性復(fù)合材料能在高頻(> 1GHz)保持更高的磁導(dǎo)率及更寬的共振頻率，因此本發(fā) 明的材料及復(fù)合材料可廣泛用于屏蔽和消除電磁干擾，滿足現(xiàn)代儀器對(duì)小型化、集成化和 高效率的要求以及隱身技術(shù)和儀器儀表等領(lǐng)域。


附圖1為本發(fā)明實(shí)例1材料取向前后x射線衍射譜圖。 附圖2為本發(fā)明實(shí)例1材料取向前后復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率與頻率關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
以下是本發(fā)明的實(shí)施例。 稱取2. 330g釹、6. 473g鈷和1. 534g鐵，在氬氣保護(hù)下熔煉成鑄錠。放在真空石 英管中在100(TC均勻化熱處理一周。將經(jīng)過均勻化熱處理的鑄錠用瑪瑙研缽研磨成大約 10-100微米的顆粒，研磨過程是在正己烷液體的保護(hù)下進(jìn)行的，采用正己烷的目的是為了 防止氧化，其加入量能覆蓋樣品即可，所得的材料在飛利浦公司的X' Pert PRO的衍射儀中 測(cè)量其晶體結(jié)構(gòu)所得結(jié)果見圖1。然后將顆粒用行星式球磨機(jī)加入60ml正己烷磨制成小 于或等于5微米的粉末，球磨時(shí)球與料的質(zhì)量比為10 : 1，球磨速度200r/min，球磨時(shí)間設(shè) 定為16h，后將樣品放在干燥箱(30°C)內(nèi)干燥備用。球磨后樣品的X射線衍射譜圖見附圖 1，實(shí)測(cè)樣品復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率與頻率關(guān)系見圖2。由圖1可見樣品具有2 : 17型晶體結(jié)構(gòu)，球磨 后樣品有少量的a -FeCo析出。 稱取一定量的球磨磁粉，加入質(zhì)量比為100 : 1、用異丙醇稀釋的鈦酸酯偶聯(lián)劑 中，在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)內(nèi)超聲處理30分鐘，超聲功率為180W，使鈦酸酯偶聯(lián)劑充分吸附 到磁粉上。超聲后磁粉與石蠟以35%體積濃度混合均勻后，置入非磁性材料制備的模具內(nèi)， 將模具加熱到100度左右，使其呈熔融態(tài)，將模具放入磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)取向，磁場(chǎng)大小為0. 8 1. 2T (特斯拉)，旋轉(zhuǎn)的速度約為1 20轉(zhuǎn)/分，持續(xù)約15分鐘后，待樣品冷卻固化后用壓 機(jī)將樣品壓成內(nèi)徑為3.04mm，外徑為7.00mm，厚度為1.5 3mm環(huán)狀樣品。為便于對(duì)比， 同時(shí)制備不經(jīng)磁場(chǎng)處理的對(duì)比樣品，同樣壓成內(nèi)徑為3. 04mm，外徑為7. OOmm，厚度為1. 5 3mm環(huán)狀樣品。將所得的兩份測(cè)試樣品在飛利浦公司的X'Pert PRO的衍射儀中測(cè)量其晶 體結(jié)構(gòu)所得結(jié)果見圖1，在安捷倫E8363B矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中測(cè)量其微波磁性實(shí)測(cè)所得結(jié)果 見圖2。由圖1可見，經(jīng)過取向后樣品的X射線衍射譜圖只顯示單一的衍射峰，這證明了樣 品具有平面型磁晶各向異性，也證明了樣品取向是完全的。由附圖2可以看出，取向樣品起 始磁導(dǎo)率明顯大于未取向樣品，可以達(dá)到3. 8。
權(quán)利要求
一種高頻軟磁材料，其特征是金屬間化合物Nd2(CoFe)17的粉末。
2. 權(quán)利要求1所述的高頻軟磁材料的制備方法，其特征是按材料配比將釹和鈷、鐵熔 煉成錠，再將錠加熱進(jìn)行充分均勻化處理，或者按材料配比將釹和鈷、鐵過渡族金屬熔煉成 錠后采用熔體快淬法制成薄帶，再將經(jīng)均勻化處理后的錠或用熔體快淬法制成的薄帶粉 碎、研磨成小于等于5微米的粉末。
3. 用權(quán)利要求1所述的材料制備高頻磁性復(fù)合材料的方法，其特征是將所述的材料放 入未固化的粘結(jié)材料中，經(jīng)充分混合均勻后再放入非磁性材料制作的模具內(nèi)，將模具置于 磁場(chǎng)中，同時(shí)使模具在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，如此對(duì)材料進(jìn)行取向處理直到粘結(jié)材料固化，這里所述 的粘結(jié)材料為樹脂或石臘、或聚乙烯、或聚丙烯等高分子材料。
4. 權(quán)利要求3所述的制備高頻磁性復(fù)合材料的方法，其特征是高頻軟磁材料與與未固 化時(shí)的粘結(jié)材料混合的比例為體積比為3 : 1 7 : 1，取向處理時(shí)磁場(chǎng)為10—4 10特斯 拉，模具旋轉(zhuǎn)速度為1 200轉(zhuǎn)/分。
全文摘要
本發(fā)明公開一種金屬高頻軟磁材料，由這種材料制備的復(fù)合材料，以及這種材料和這種材料制備復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的高頻軟磁材料是一種由金屬間化合物構(gòu)成的粉末，這種材料是按照2∶17的原子個(gè)數(shù)比配比而成，具體講本發(fā)明的材料是Nd2(CoFe)17的粉末。
文檔編號(hào)B22F9/00GK101699577SQ200910209959
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月25日
發(fā)明者伊海波, 劉忻, 左文亮, 李發(fā)伸 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)