平面各向异性RFeN磁粉及其复合材料的高频电磁特性研究

结合国防与民用科技的发展需求，以开发新型高效电磁波吸收材料为目标，在对稀土铁基氮化物(R-Fe-N)磁性材料多年研究积累的基础上，首次提出研制具有平面各向异性的稀土铁基氮化物软磁磁粉及其有机复合高频电磁材料。拟采用电弧熔炼、速凝甩片、熔态浇铸、氮化控制和磁粉细化及表面修饰等方法，通过改变稀土元素和铁位元素的种类及含量、吸氮量的控制，研究择优平面各向异性R-Fe-N磁粉的成分、制备条件与其内禀磁性的关系，结合理论计算重点研究磁晶各向异性的调控及其影响因素和物理机理；在此基础上，与粘结剂复合形成R-Fe-N型系列吸波材料，研究其高频电磁性能（包括复介电常数谱、复磁导率谱与吸波效率等）与R-Fe-N磁粉本征电磁性能的关系，研究磁粉粒径、填充度及复合工艺对其吸波性能的影响，为开发新型高效吸波材料提供理论与实验依据。本项目在基础研究、国防安全和民用技术等方面都具有十分重要的意义。

隐身技术的发展是国防科技研究的重要方向，能够实现雷达隐身技术重大突破的主要途径之一是发展高效的雷达吸波材料。在民用科技上吸波材料可作为抗电磁辐射、抗电磁干扰和电磁屏蔽材料，具有广泛的用途。在制备出了2:17 型的Sm-Fe、Nd-Fe、Pr-Fe、Y-Fe 及Ce-Fe 等多个系列合金样品，利用X 射线衍射技术对其单相性、晶体结构进行了研究，找到了合适的制备Nd2Fe17N3 , Pr2Fe17N3 , Y2Fe17N3 及Ce2Fe17N3 磁粉的条件，采用独特的球磨工艺，制备了不同粒径的R-Fe-N磁粉，研究了R-Fe-N磁粉/石蜡复合材料的高频电磁性能。制备了二元复合型的Nd（2‐x）Sm(x)Fe17N3型磁粉。结果表明，R-Fe-N磁粉/石蜡复合材料的反射损耗在很宽的频率范围内可调，并且最大能达到-90dB,对Ce-Fe-N/石蜡复合材料，在个别匹配频率点的RL甚至小于-100dB。这正是具有双各项异性场且有高饱和磁化强度的金属磁粉的优点，基本达到了项目申请时的设想，验证了可以突破Snoek 极限的预期，初步研制了全新概念的平面各向异性 R-Fe-N 型电磁波吸收材料，为开发新型高效吸波材料找到一个新的探索方向。