【摘要】：本文采用機(jī)械合金化工藝,制備系列FeCoNiCuAl高熵合金粉體,包括等摩爾比FeCoNiCuAl、FeCoNiCu_xAl(x=0.2-0.7)以及FeCo_(0.6)NiCu_(0.5)Al_(x=0.2-0.5)合金粉體。等摩爾比合金粉體經(jīng)過不同時(shí)間(10h、30h、50h、70h以及90h)球磨,并在773 K溫度下進(jìn)行退火處理;FeCoNiCu_xAl合金粉體球磨90h,且Cu_(0.5)樣品在不同溫度(673 K、773 K和873K)下退火;球磨70h,制備FeCo_(0.6)NiCu_(0.5)Al_(x=0.2-0.5)合金粉體,并且所有樣品在773 K條件下退火。合金粉體的相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、粒子尺寸、磁性能以及電磁性能通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光粒度分析儀、振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。通過球磨法制備的等摩爾比FeCoNiCuAl高熵合金粉體微觀形貌為片狀,矯頑力(H_c)大小為67.6-105.1O_e,飽和磁化強(qiáng)度(M_s)為69.1-94.2emu/g,表現(xiàn)出軟磁特性。隨著球磨時(shí)間增加,復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部(ε′)先增大后減小,虛部(ε″)的值都接近于零;粉體的復(fù)磁導(dǎo)率實(shí)部(μ′)范圍是1.26-1.56,虛部(μ″)范圍在0.28-0.36。反射損耗大小與復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率有關(guān),所有球磨樣品的反射損耗都達(dá)到-10 dB以下即吸波效率達(dá)90%;其中,球磨30h的樣品在7.84 GHz時(shí)達(dá)到最大反射損耗-19.17 dB。將所有樣品進(jìn)行退火處理,粉體中產(chǎn)生新相CoFe_2O_4和AlFe_3,新相的生成提高飽和磁化強(qiáng)度,從而提高反射損耗。FeCoNiCu_(x=0.2-0.7)Al系列高熵合金粉體,均呈現(xiàn)簡單的FCC和BCC相晶體結(jié)構(gòu),微觀形貌為片狀顆粒。該合金粉體也呈現(xiàn)了軟磁特性,擁有高飽和磁化強(qiáng)度(75.05-82.51emu/g)和低矯頑力(93.68-103.38O_e)。不同Cu含量的合金粉體反射損耗都能達(dá)到-10 dB以下(吸收頻段:9.5~16 GHz),且當(dāng)Cu含量為x=0.5時(shí)擁有最大的反射損耗,值為-28.04 dB(吸收帶寬約5 GHz)。長徑比大的片狀粉體顆粒和高電導(dǎo)率提高了介電常數(shù),高飽和磁化強(qiáng)度加強(qiáng)復(fù)磁導(dǎo)率,從而提高FeCoNiCu_(x=0.2-0.7)Al合金粉體的微波吸收能力。同時(shí),對吸波性能最好的Cu_(x=0.5)粉體進(jìn)行不同溫度退火處理,退火過程中發(fā)生相變、微觀形貌尺寸、電導(dǎo)率以及飽和磁化強(qiáng)度等變化,從而提高高熵合金粉體的微波吸收能力,在673 K退火條件下,粉體的反射損耗可達(dá)-40.05 dB。FeCo_(0.6)NiCu_(0.5)Al_(x=0.2-0.5)合金粉體球磨70h之后依然為軟磁性粉體(M_s:87.2-93.4emu/g;H_c:62.1-106.6O_e),擁有簡單FCC相和BCC相結(jié)構(gòu),以及形成長徑比較大的片狀粉體顆粒。隨著Al含量增加,樣品復(fù)介電常數(shù)ε'和ε″先增大后減小,當(dāng)Al_(x=0.4)時(shí),介電常數(shù)達(dá)到最大。復(fù)磁導(dǎo)率實(shí)部μ′先上升(Al_(0.2~0.3)),后下降(Al_(0.3~0.4)),最后又上升(Al_(0.4~0.5))。所有樣品反射損耗值都能達(dá)到-10 dB以下,Al_(0.4)樣品有最大的反射損耗,RL值為-23.13 dB。退火之后,所有樣品產(chǎn)生新相CoFe_2O_4,當(dāng)Al含量處于0.3-0.5時(shí)出現(xiàn)AlFe_3相;隨片狀粒子尺寸增加,樣品長徑比增大,表面極化增大,導(dǎo)致電磁參數(shù)有所提高。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG139;TB383.3

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本文編號：2615927