[发明专利]一种抗氧化吸收剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗氧化吸收剂及其制备方法，是由质量分数为20～5wt.％的铝粉均匀附着在质量分数为80～95wt.％的羰基铁粉表面，形成致密Al₂O₃包覆的羰基铁粉抗氧化吸收剂，羰基铁粉平均粒径为1～6μm，铝粉平均粒径为10～100nm。先制备具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉，控制氧化使具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉中的铝被氧化，得到氧化铝包覆的羰基铁粉；对氧化铝包覆的羰基铁粉进行原位氧化还原，制备致密氧化铝包覆的羰基铁粉。控制氧化的温度为250～400℃、时间为1～3h、氧分压为0.1～0.5Pa。解决了现有羰基铁粉在高温下容易氧化从而降低了其吸波性能的问题。

技术领域

本发明属于吸收剂材料制备技术领域，涉及一种抗氧化吸收剂及其制备方法。

背景技术

现代传感技术正朝着更高、更精和更尖的方向飞跃发展，更加危及到作战中武器的生存能力和作战能力。为此隐身性日渐成为当今武器设计中的一项重要指标。雷达探测是第二次世界大战期间发展起来的一种利用目标反射的电磁波来确定其位置的探测技术，目前仍然是最重要及最常用的军事探测技术之一。由于雷达探测对各类武器构成主要威胁，因此，雷达波吸收材料应运而出，用来对抗雷达的探测。根据吸波材料的吸收机理不同，可以将它分为电损耗型吸波材料和磁损耗型吸波材料。前者是依靠电子极化或界面极化等机制吸收消耗电磁波能量，后者则是依靠磁滞损耗、畴壁共振、涡流损耗以及共振损耗等机制吸收电磁波。由于磁损耗型吸波材料更容易实现薄、轻、宽、强等要求而得到了广泛的研究。磁损耗型吸波材料常用羰基铁粉、羰基钴粉、羰基镍粉等典型的磁性材料作为吸收剂。

羰基铁粉是由羰基铁化合物在预热的氮气氛围中热分解，由分离器将不同粒径的粉末分离并收集，或者通过激光束直接照射高纯的羰基铁化合物，在反应室中通过光敏剂引发其分解得到呈洋葱球层状独特结构α-Fe粉，羰基铁粉体为黑色粉末，具有磁性、衰减和吸收电磁波的特性，含Fe量在97％以上，颗粒为圆球状，粒径为1～10μm，具有较大的比表面积。羰基铁粉由于其磁导率高、饱和磁化强度大及居里温度较高等优点，而得到了广泛的研究。但是，羰基铁粉在高温下容易氧化，这将极大地降低其吸波性能，从而限制它的使用温度。因此目前通常采用化学镀、表面沉积技术、液相化学还原、溶胶凝胶法、化学气相沉积、金属化合物化学气相沉积、有机物包覆、化学钝化等方法在羰基铁粉表面包覆一层抗氧化层来解决该问题，但由于方法的局限性，这些方法共同的问题是得到的包覆层均存在包覆层不够致密、包覆层不够连续、或者包覆层不够均匀，而难以抵抗吸收剂在高温使用过程中被氧化的问题。因此，研制兼具优异吸波性能和温度稳定性即抗氧化性的羰基铁粉具有很好的发展前景。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种抗氧化吸收剂，以解决现有羰基铁粉在高温下容易氧化从而降低了其吸波性能的问题。

本发明实施例的另一目的在于提供一种抗氧化吸收剂的制备方法，以解决现有方法制备的抗氧化吸收剂的包覆层不够致密、不够连续、不够均匀的问题。

本发明实施例所采用的技术方案是，一种抗氧化吸收剂，是由质量分数为20～5wt.％的铝粉均匀附着在质量分数为80～95wt.％的羰基铁粉表面，形成致密Al₂O₃包覆的羰基铁粉抗氧化吸收剂。

进一步的，所述铝粉粒径小于羰基铁粉的粒径。

进一步的，所述羰基铁粉的平均粒径为1～6μm，所述铝粉的平均粒径为10～100nm。

本发明实施例所采用的另一技术方案是，一种抗氧化吸收剂的制备方法，按照以下步骤进行：

步骤S1、制备具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉；

步骤S2、控制氧化使具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉中的铝被氧化，预制备氧化铝包覆的羰基铁粉；

步骤S3、对步骤S2制备的氧化铝包覆的羰基铁粉进行原位氧化还原，制备致密氧化铝包覆的羰基铁粉抗氧化吸收剂。