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本论文主要研究不同的 Al含量、高能球磨、热处理工艺以及添加 Fe、Co、Ni对MnAl磁性吸波材料组织结构和在2-18GHz微波波段上的复介电常数、复磁导率、电磁损耗因子以及反射率的影响,选用电弧炉熔炼、高能球磨和热处理等工艺来制备MnAl磁性吸波材料,并通过XRD、SEM和矢量网络分析仪等设备研究分析粉体的组织结构和微波吸收特性。 研究球磨工艺对MnAl合金微波吸收性能的影响,发现随球磨时间增加,粉体的复介电常数虚部、复磁导率虚部的共振峰频率和吸收峰频率都随球磨时间的增加而逐渐向低频移动,球磨24h时,吸收峰最小值达到-28dB,球磨18h的粉体有很好的频宽效果。Mn55Al45样品对电磁波的损耗主要以介电损耗为主。 研究不同回火工艺对MnAl合金微波吸收性能的影响,在2~18GHz频段内,发现回火温度从室温升温到200℃时,Mn55Al45粉体的复介电常数虚部ε″和磁导率虚部μ″的共振峰频率向低频移动,回火温度从400℃升到600℃时,共振峰频率逐渐向高频移动。400℃回火处理后的粉体在17.04GHz频率处具有最小反射率值为-26.35dB。经室温、200℃、400℃回火处理后的粉体,在6~18GHz频段内均有3~4个吸收率大于90%的吸收峰,频宽效果很好。回火温度从室温到400℃的粉体样品对电磁波的损耗主要以介电损耗为主,当回火温度升高到600℃时,粉体对电磁波的损耗主要以磁损耗为主。 在不同Al含量的MnAl合金粉体当中,增加Al的含量,将导致MnAl粉体的复介电常数虚部ε″和复磁导率虚部μ″开始出现共振峰的频率向低频方向移动,MnAl粉体的磁损耗增加,在6~18GHz频段内,MnAl粉体吸收峰的个数增加。Mn40Al60样品反射损耗峰值随涂层厚度的增加逐渐升高,当 Mn40Al60样品厚度为2mm时,在12.2GHz频率处有最大吸收峰,其反射率最小值为-26.5dB,在8.7~18GHz频段内有4个吸收率大于90%的吸收峰,频宽效果较好。Mn40Al60粉体具有最大的磁损耗和介电损耗。 在Fe含量不同的(Al8Mn5)100-xFex(x=0、1、5、9)粉体样品中,粉体的组成相均由Al8Mn5单相组成,随着Fe含量的增加,粉体的复介电常数虚部ε″和复磁导率虚部μ″的共振峰频率向低频方向移动,吸收峰的频率f r随着Fe含量的增加而先降低后增加,当x=9时,共振峰频率和吸收峰的频率会回升。当x=1,涂层厚度为1.5mm时,粉体吸收峰的值在15.04GHz处达到最大,反射率的最小值为-23.1dB,在6-10GHz频段内,反射损耗峰值随涂层厚度的增加逐渐升高,(Al8Mn5)99Fe有最大的介电损耗,(Al8Mn5)91Fe9有最大的磁损耗。在不同Co含量的(Al8Mn5)100-xCox(x=0、1、5、9)粉体样品中,粉体的组成相均由 Al8Mn5单相组成,随着 Co含量的增加,粉体的复介电常数虚部和复磁导率虚部的共振峰频率均向高频移动。当 x=1,粉体涂层厚度为2.0mm时,在10.9GHz频率处吸收峰值达到最大,反射率最小值为-33.2dB。MnAlCo粉体的吸波性能会被电磁损耗以及涂层厚度所影响,(Al8Mn5)95Co5粉体的介电损耗最大,(Al8Mn5)99Co的磁损耗最大。当加入合适的Co的含量时,MnAlCo粉体有着优异的吸波性能。在 Ni含量不同的(Al8Mn5)100-xNix(x=1、5、9)粉体样品中,粉体的组成相均由Al8Mn5单相组成,而随着Ni含量的增加,粉体的复介电常数虚部和复磁导率虚部的共振峰频率均移动至高频,当x=5,涂层厚度为1.8mm时,粉体在12.4GHz频率处吸收峰值达到最大,反射率最小值为-40.84dB。