片狀FeSiAl 合金粉的制備及低頻吸波性能

尹貽超 ,楊楠楠,張 行,高 路,袁方利,韋國(guó)科,3*

（1.中國(guó)航空制造技術(shù)研究院，北京 100024；2.中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所，北京 100080；3.高能束流加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100024）

隱身技術(shù)是提高武器裝備生存和突防能力的重要途徑，在近代歷次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要作用，引發(fā)了世界軍事的深刻變革。作為隱身技術(shù)的重點(diǎn)，研究與開(kāi)發(fā)高性能電磁吸收材料成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1-3]。特別是隨著探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，航空武器裝備面臨的雷達(dá)探測(cè)威脅頻率范圍已由傳統(tǒng)的高頻段（8～18 GHz）向低頻段（1～8 GHz）擴(kuò)展，對(duì)航空武器裝備的低頻隱身提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。目前，針對(duì)低頻段研制的吸波材料存在厚度太大、面密度過(guò)高、吸波性能差等不足，與航空武器裝備對(duì)低頻雷達(dá)隱身材料的實(shí)際應(yīng)用需求有較大差距。因此，研制高效低頻吸波材料是突破雷達(dá)隱身涂層材料技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵[4-6]。

為實(shí)現(xiàn)吸波材料“薄、輕、寬、強(qiáng)”的目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)人員在吸收劑研究方面開(kāi)展了大量工作，涉及磁性、介電、磁性介電復(fù)合吸收劑等多種類型。磁性吸收劑材料因磁導(dǎo)率高、微波損耗大、吸波頻帶寬且工作頻段可調(diào)、阻抗匹配易于實(shí)現(xiàn)等諸多優(yōu)點(diǎn)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，是目前普遍使用的吸波材料。其中，金屬磁性材料有著高飽和磁化強(qiáng)度，特別是在磁導(dǎo)率方面的可調(diào)控，為解決微波低頻段吸收提供了新的技術(shù)途徑[7]。Walser 等[8]從理論上證明，片狀顆粒的寬厚比在10～1000 之間時(shí)，磁導(dǎo)率可提高10～100 倍，使用扁平狀形態(tài)的磁性吸收劑可超越Snoek 限制，在低頻段具有較大的虛部，利于微波吸收。張豹山等[9]利用球磨法對(duì)球狀羰基鐵粉進(jìn)行片狀化處理并利用振動(dòng)球磨增加了鐵粉的分散性，結(jié)果表明，分散性良好的片狀鐵粉具有更高的磁導(dǎo)率。徐經(jīng)峰等[10]采用濕磨和退火工藝對(duì)FeNi25和FeNi30合金微粉進(jìn)行改性，濕磨15 h出現(xiàn)α-bcc 結(jié)構(gòu)，F(xiàn)eNi 合金吸波材料的介電常數(shù)與磁導(dǎo)率均得到明顯提升；片狀FeiNi 合金退火后，αbcc 結(jié)構(gòu)消失，磁導(dǎo)率下降，介電常數(shù)略微提高，退火處理改善了FeNi 合金吸波材料的吸波性能。周影影等[11]采用濕法球磨對(duì)FeSi 合金粉末進(jìn)行片狀化改性，隨球磨時(shí)間延長(zhǎng)，F(xiàn)eSi 粉末粒徑逐漸減小，扁平化程度增加，球磨時(shí)間為8 h 時(shí)，材料在測(cè)試頻段內(nèi)吸收值低于–15 dB 的頻寬為2.8 GHz，且在10.5 GHz 處達(dá)到最低吸收峰值–28.3 dB。李澤等[12]通過(guò)高能球磨法對(duì)FeSi 合金進(jìn)行力學(xué)改形，制備出低頻性能良好的片狀FeSi 合金。結(jié)果表明，隨球磨時(shí)間增加，片狀FeSi 合金磁導(dǎo)率在低頻段2～8 GHz 得到明顯提高，介電常數(shù)在全頻段均顯著提高，低頻段阻抗匹配性能得到改善，電磁波損耗能力大幅提升。翟影等[13]采用高能機(jī)械球磨法制備片狀FeSiCr 合金吸收劑，隨球磨時(shí)間延長(zhǎng)，F(xiàn)eSiCr 合金由球狀變?yōu)槠瑺?，?fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率逐漸增大，球磨時(shí)間達(dá)5 h 時(shí)，獲得厚片狀FeSiCr合金，制備的復(fù)合材料試樣厚度為1.4 mm 時(shí)，在6.6～18 GHz 波段反射率小于–5 dB，吸波性能優(yōu)異；球磨時(shí)間延長(zhǎng)至8 h 和11 h 時(shí)，獲得薄片狀FeSiCr 合金，樣品厚度為2 mm 時(shí)，在低頻波段具有優(yōu)異的吸波性能，分別在3.5 GHz 和2.97 GHz 達(dá)到反射率峰值–8.03 dB 和–9.28 dB。曹琦等[14]采用扁平化工藝以及絕緣包覆工藝對(duì)鐵硅鋁系軟磁合金粉末進(jìn)行改性，探討球磨時(shí)間以及不同絕緣介質(zhì)含量對(duì)于材料電磁性能的影響規(guī)律，經(jīng)改性的鐵硅鋁軟磁金屬粉末在1.0～3.5 GHz 頻段具有較好的吸波性能。本工作以球磨的方式對(duì)球狀FeSiAl進(jìn)行片狀化處理，考察球磨前后吸收劑的微觀結(jié)構(gòu)、電磁特性和微波吸收性能。。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

FeSiAl 合金粉，清河耀協(xié)金屬材料有限公司；無(wú)水乙醇（分析純，AR），北京化學(xué)試劑有限公司；硅烷偶聯(lián)劑KH550（分析純，AR），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 制備過(guò)程

用量筒量取適量無(wú)水乙醇和硅烷偶聯(lián)劑KH550 倒入球磨罐中，加入研磨球和FeSiAl 合金粉，放置好密封圈，蓋好頂蓋。將球磨罐放在球磨機(jī)上，緊好螺栓，蓋好防護(hù)罩。調(diào)節(jié)控制參數(shù)球磨10 h。待球磨機(jī)停止并完全冷卻后，取出球磨罐。取出研磨球，將混合物抽濾分離并洗滌，濾餅放入干燥箱，55 ℃干燥12 h，干燥產(chǎn)品過(guò)60 目篩，密封保存。

1.3 表征與測(cè)試

采用X 射線衍射儀進(jìn)行物相分析，Cu Kα 作為衍射源，發(fā)射波長(zhǎng)為0.1540 nm，管電壓為40 kV，管電流為40 mA，掃描步長(zhǎng)為0.03（°）/s，掃描角度為10°～90°；采用掃描隧道電子顯微鏡進(jìn)行形貌分析；將球磨前后的球狀FeSiAl 和片狀FeSiAl 與固體石蠟按質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、40%、50%、60%和70%混合，并壓制成內(nèi)徑3.04 mm、外徑7.00 mm 的同軸圓環(huán)樣品；采用E5071C 型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)上述圓環(huán)樣品在2～18 GHz 頻段范圍內(nèi)的電磁參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，基于傳輸線理論計(jì)算不同厚度材料的理論反射損耗。

2 結(jié)果與分析

2.1 XRD 分析

圖1為球狀FeSiAl 和片狀FeSiAl X 射線衍射圖譜。由圖1可看出，球狀FeSiAl 所有衍射峰對(duì)應(yīng)的2θ 值為31.3°、44.9°和65.4°，分別對(duì)應(yīng)FeSiAl的（200）、（220）和（400）衍射峰，與體心立方結(jié)構(gòu)Fe3Si0.7Al0.3的標(biāo)準(zhǔn)衍射譜線（PDF#45-1206）的峰位及相對(duì)峰值強(qiáng)度基本吻合；經(jīng)球磨后片狀FeSiAl的強(qiáng)衍射峰與球狀樣品衍射峰基本一致，除此之外未觀察到其他物質(zhì)的特征衍射峰，表明磁性吸收劑粉末結(jié)晶度較高且物相單一。

圖1 球形和片狀FeSiAl 吸收劑的XRD 圖譜Fig.1 XRD pattern of spherical and flaky FeSiAl absorbents

2.2 SEM 分析

圖2為球磨前后的FeSiAl 合金粉的掃描電子顯微（SEM）圖片。原料FeSiAl 合金粉為球形和類球形，表面較為光滑，平均粒徑為5～10 μm。球磨過(guò)程中，研磨球與球狀原料激烈碰撞，受到撞擊的顆粒部分破碎并呈扁平化，隨球磨時(shí)間的增加，片狀顆粒逐漸疊加壓縮，厚度和致密程度不斷增加。球磨后顆粒的樣品形貌主要由片狀微粉組成，直徑約為10 μm，厚度約為1 μm，顆粒分散性好，無(wú)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象。

圖2 FeSiAl 磁性吸收劑的SEM 照片（a），（b）球狀；（c），（d）片狀Fig.2 SEM images of FeSiAl magnetic absorbent（a），（b）spherical；（c），（d）flaky

2.3 電磁參數(shù)分析

圖3為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的球狀FeSiAl/石蠟樣品的電磁參數(shù)隨頻率的變化曲線。從圖3可以看到，在2～18 GHz 頻率范圍內(nèi)，吸波材料的介電常數(shù)實(shí)部呈現(xiàn)一定的頻散特性；介電常數(shù)實(shí)部是材料偶極子極化和電子極化的表征量，圖3（a）為介電常數(shù)實(shí)部隨頻率的變化趨勢(shì)，隨著吸收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加逐漸增加，介電常數(shù)實(shí)部增加幅度逐漸變大，且在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%時(shí)出現(xiàn)較大幅的增大。這歸因于高頻變化電場(chǎng)下極化弛豫隨吸收劑有效含量的增加，極化作用增強(qiáng)。從圖3（b）可以看到，球狀FeSiAl/石蠟樣品的介電常數(shù)虛部低頻區(qū)域未出現(xiàn)明顯變化，但在高頻區(qū)域，隨吸收劑含量的提高緩慢增大，70%時(shí)出現(xiàn)明顯提升。這是因?yàn)槲談┖枯^高，樣品中吸收劑即導(dǎo)電性成分含量的增加，材料的電導(dǎo)率增大，同時(shí)內(nèi)部組成之間連接程度增大，極化能力大幅增加，介電常數(shù)虛部隨之增大。圖3（c）和（d）為球狀FeSiAl/石蠟樣品的相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)部和虛部隨頻率的變化趨勢(shì)，可以看出，磁導(dǎo)率實(shí)部隨著吸收劑含量的提高，在低頻端和高頻端呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)，磁導(dǎo)率實(shí)部初始值在2～6 GHz 范圍內(nèi)較高且隨著吸收劑含量提高而增大，但由于受Snoek 極限的約束，磁導(dǎo)率實(shí)部隨頻率的增加迅速降低，6 GHz 之后降到1 左右，磁導(dǎo)率隨吸收劑含量的提高變化呈現(xiàn)微小的下降趨勢(shì)。所有樣品的磁導(dǎo)率在2～4 GHz 頻率范圍內(nèi)均出現(xiàn)一個(gè)明顯的共振峰，隨著吸收劑填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，共振峰的位置向低頻區(qū)域移動(dòng)。此外，樣品的磁導(dǎo)率虛部隨著吸收劑含量的提高不斷增大，但在低頻段的變化幅度較大，在高頻段的變化幅度較小。

圖3 球狀FeSiAl/石蠟樣品（a）相對(duì)介電常數(shù)實(shí)部；（b）相對(duì)介電常數(shù)虛部；（c）相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)部；（d）相對(duì)磁導(dǎo)率虛部Fig.3 Spherical FeSiAl/paraffin composites（a）real parts of complex permittivities；（b）imaginary parts of complex permittivities；（c）real parts of complex permeabilities；（d）imaginary parts of complex permeabilities

圖4為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的片狀FeSiAl/石蠟樣品的電磁參數(shù)隨頻率的變化曲線。從圖4可以看到，在2～18 GHz 頻率范圍內(nèi)，片狀FeSiAl/石蠟樣品的介電常數(shù)實(shí)部呈現(xiàn)一定的頻散特性，隨著吸收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，介電常數(shù)實(shí)部逐漸增加，且增加幅度逐漸增大，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到70%時(shí)出現(xiàn)較大增幅。70%的球狀樣品介電常數(shù)實(shí)部值約為5.5～6.1，球磨后其值增至22，其變化趨勢(shì)尤其明顯。這是由于片狀吸收劑含量較高，片狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部組成之間連接程度增大，極化能力大幅增加所致。片狀吸收劑在黏結(jié)劑中更容易相互接觸連接形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，較高的電導(dǎo)率會(huì)直接影響材料的介電常數(shù)虛部。從圖4（b）可以看出，隨樣品中吸收劑即導(dǎo)電性成分含量的增加，材料的電導(dǎo)率增大程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球狀FeSiAl/石蠟樣品，其相應(yīng)的介電常數(shù)虛部也不斷增大。而當(dāng)吸收劑含量提高到70%時(shí)，基體中的導(dǎo)電成分相互連接形成導(dǎo)電通路，導(dǎo)致復(fù)介電常數(shù)虛部在高頻段出現(xiàn)巨大增幅。同時(shí)，介電常數(shù)虛部的共振峰源自偶極子極化引起的多重弛豫，介電常數(shù)虛部隨頻率增加呈波動(dòng)式變化，片狀吸收劑比球狀吸收劑具有更多的接觸面，吸收劑之間或與固體石蠟內(nèi)部的界面在交替電磁場(chǎng)作用下電荷積累量逐漸增加，導(dǎo)致產(chǎn)生了大量的界面極化。除了極化弛豫引起的介電損耗外，吸波材料內(nèi)部產(chǎn)生的電導(dǎo)損耗對(duì)電磁波的吸收也有一定的貢獻(xiàn)。圖4（c）、（d）為球磨后片狀FeSiAl/石蠟樣品的相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)部和虛部隨頻率的變化趨勢(shì)，可以看出，磁導(dǎo)率實(shí)部隨著吸收劑含量的提高，在低頻端和高頻端呈現(xiàn)與球狀FeSiAl 吸收劑相似的變化趨勢(shì)，磁導(dǎo)率實(shí)部初始值在低頻區(qū)域較高，且隨著吸收劑含量提高而增大。受Snoek 極限約束，磁導(dǎo)率實(shí)部隨頻率的增加迅速降低，6 GHz 之后降到1 左右，高頻段隨吸收劑含量的提高變化呈現(xiàn)微小的下降趨勢(shì)。磁導(dǎo)率虛部隨著吸收劑含量的提高不斷增大，并且與磁導(dǎo)率實(shí)部的變化趨勢(shì)具有一定的相似性，即在低頻段的變化幅度較大，在高頻段的變化幅度較小，在4～6 GHz，所有樣品均出現(xiàn)一個(gè)明顯的共振峰，隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，共振峰的位置向低頻區(qū)域移動(dòng)。與球狀FeSiAl/石蠟樣品對(duì)比，在低于8 GHz 頻率范圍內(nèi)，片狀FeSiAl/石蠟樣品展現(xiàn)出更寬的吸收頻寬。

圖4 片狀FeSiAl/石蠟樣品（a）相對(duì)介電常數(shù)實(shí)部；（b）相對(duì)介電常數(shù)虛部；（c）相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)部；（d）相對(duì)磁導(dǎo)率虛部Fig.4 Flaky FeSiAl/paraffin composites（a）real parts of complex permittivities；（b）imaginary parts of complex permittivities；（c）real parts of complex permeabilities；（d）imaginary parts of complex permeabilities

一般來(lái)說(shuō)，介電損耗（復(fù)介電常數(shù)虛部與實(shí)部的比值）以及磁損耗（復(fù)磁導(dǎo)率虛部與實(shí)部的比值）對(duì)吸波材料的吸波性能具有重要影響。為了評(píng)估介電損耗和磁損耗對(duì)吸波性能的貢獻(xiàn)，計(jì)算球狀FeSiAl/石蠟樣品和片狀FeSiAl/石蠟樣品在2～18 GHz 頻率范圍的介電損耗和磁損耗，并進(jìn)行比較分析，結(jié)果如圖5所示。從圖5可以看出，各樣品的介電損耗隨著吸收劑含量的提高先緩慢增大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%后增加幅度變大。同時(shí)，對(duì)某一吸收劑含量的樣品而言，介電損耗隨頻率的增加不斷波動(dòng)，并在高頻區(qū)域呈現(xiàn)增大趨勢(shì)。對(duì)比球磨前后樣品，球磨之后的片狀FeSiAl 有較明顯的增加，同時(shí)因極化弛豫增強(qiáng)在高頻區(qū)出現(xiàn)明顯的吸收峰。樣品的磁損耗隨著吸收劑含量的提高也呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，整體上吸收劑的磁損耗隨濃度變化保持增大，球磨前球狀FeSiAl/石蠟樣品顯示出較寬的吸收峰，球磨后片狀FeSiAl/石蠟樣品吸收峰明顯增強(qiáng)，且在8 GHz 位置較為突出。對(duì)于某一吸收劑含量的樣品，磁損耗隨著頻率的增加先增加后降低。通過(guò)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率損耗角正切值的橫向和縱向比較，可以看到片狀FeSiAl/石蠟樣品介電損耗和磁損耗均大于球狀FeSiAl/石蠟樣品，磁性物質(zhì)作為主要的吸收組分，其吸波機(jī)理主要是磁損耗，介電損耗的作用相對(duì)較小，片狀化后較高的磁導(dǎo)率可以有助于磁吸收。同時(shí)，磁導(dǎo)率與介電常數(shù)的良好匹配是影響材料吸波性能的重要因素，因此隨著吸收劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，樣品的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率都有明顯的增大，這對(duì)吸波性能的改善也將有很大的影響。

圖5 樣品損耗因子（a）球狀FeSiAl/石蠟介電損耗角正切；（b）球狀FeSiAl/石蠟磁損耗角正切；（c）片狀FeSiAl/石蠟介電損耗角正切；（d）片狀FeSiAl/石蠟磁損耗角正切Fig.5 The loss tangent of samples（a）tanδε of spherical FeSiAl/paraffin；（b）tanδμ of spherical FeSiAl/paraffin；（c）tanδε of flaky FeSiAl/paraffin；（d）tanδμ of flaky FeSiAl/paraffin；

2.4 吸波性能分析

根據(jù)傳輸線理論，單層復(fù)合材料的反射損耗可由式（1）進(jìn)行計(jì)算[15-17]：

其中吸波材料的輸入阻抗Zin為:

式中：Z0為自由空間的特性阻抗；μr（μr=μ′?jμ″）和εr（εr=ε′?jε″）分別是吸波材料的復(fù)磁導(dǎo)率和復(fù)介電常數(shù)；f 是微波頻率；t 是吸波材料的厚度；j 為虛數(shù)單位，j2=1；c 是光速。

采用同軸線/反射法對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)傳輸線理論公式（1）和（2）可對(duì)其吸波性能進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。圖6為不同質(zhì)量填充比的球狀FeSiAl/石蠟樣品和片狀FeSiAl/石蠟樣品在不同厚度下的反射損耗隨頻率的變化曲線。從圖6可以看到，吸收劑吸波性能與填充濃度和形貌結(jié)構(gòu)相關(guān)。球狀FeSiAl/石蠟樣品在60%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，RL 均小于?10 dB，隨著吸收劑濃度的增加，樣品的反射率峰值均逐漸增強(qiáng)并向低頻移動(dòng)，反射率值呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢(shì)，且只能在較大填充濃度下達(dá)到有效吸收，吸收峰出現(xiàn)的位置 ≥ 5 GHz，低頻吸收效果較差。同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的樣品，片狀FeSiAl吸收劑低頻吸收性能優(yōu)于球狀FeSiAl/石蠟樣品，所有樣品均在低頻區(qū)域出現(xiàn)吸收峰，當(dāng)片狀FeSiAl/石蠟樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%時(shí)，匹配厚度為4.00 mm的樣品反射率峰值在低頻區(qū)域得到較明顯吸收，頻率為2.25 GHz 時(shí)，RL 可達(dá)?32.8 dB。

圖6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)FeSiAl/石蠟樣品的RL 值隨頻率的變化曲線（a）50%球狀FeSiAl；（b）60%球狀FeSiAl；（c）70%球狀FeSiAl；（d）50%片狀FeSiAl；（e）60%片狀FeSiAl；（f）70%片狀FeSiAlFig.6 Frequency dependences of reflection losses for FeSiAl/paraffin composites（a）50% spherical FeSiAl；（b）60% spherical FeSiAl；（c）70% spherical FeSiAl；（d）50% flaky FeSiAl；（e）60% flaky FeSiAl；（f）70% flaky FeSiAl

電磁波能最大限度地進(jìn)入吸波材料內(nèi)部并發(fā)生衰減，與材料的阻抗匹配性能相關(guān)，因此阻抗匹配值和衰減常數(shù)是材料有效吸收電磁波的關(guān)鍵因素。良好的阻抗匹配是電磁波吸收的先決條件，即要求輸入阻抗的值?Zin/Z0?等于或者接近于1.0，以實(shí)現(xiàn)電磁波在材料表面不被反射而全部入射到吸波體的內(nèi)部。圖7給出了匹配厚度分別為2.0 mm、3.0 mm 及4.0 mm 下的輸入阻抗值。從圖7可見(jiàn)，球狀FeSiAl 吸收劑阻抗匹配值遠(yuǎn)離1.0，而球磨片狀化后的FeSiAl 吸收劑在50%～70%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，其阻抗匹配值均接近于1.0，與模擬計(jì)算所得的最佳吸收峰位置相對(duì)應(yīng)。此外，通過(guò)式（4）計(jì)算的材料衰減系數(shù)結(jié)果如圖8所示。從圖8可以看到，樣品對(duì)電磁波的衰減能力均隨頻率的增加呈上升趨勢(shì)，并在高頻區(qū)域達(dá)到較強(qiáng)的衰減能力。六個(gè)樣品的衰減系數(shù)排序如下：α（70%片狀FeSiAl）>α（60%片 狀FeSiAl）>α（50%片 狀FeSiAl）>α（70%球 狀FeSiAl）>α（60%球 狀FeSiAl）>α（50%球狀FeSiAl）。

圖7 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)FeSiAl/石蠟樣品的阻抗匹配值?Zin/Z0?隨頻率的變化曲線（a）50%球狀FeSiAl；（b）60%球狀FeSiAl；（c）70%球狀FeSiAl；（d）50%片狀FeSiAl；（e）60%片狀FeSiAl；（f）70%片狀FeSiAlFig.7 Frequency dependence of ?Zin/Z0? for FeSiAl/paraffin composites with different mass fractions（a）50% spherical FeSiAl；（b）60% spherical FeSiAl；（c）70% spherical FeSiAl；（d）50% flaky FeSiAl；（e）60% flaky FeSiAl；（f）70% flaky FeSiAl

圖8 FeSiAl/石蠟樣品的衰減常數(shù)α 隨頻率的變化曲線Fig.8 Frequency dependence of attenuation constant α for FeSiAl/paraffin composites

3 結(jié)論

（1）球狀FeSiAl 合金粉在球磨作用下形成片狀結(jié)構(gòu)，片狀結(jié)構(gòu)FeSiAl/石蠟樣品的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率均有所提升，介電常數(shù)實(shí)部和磁導(dǎo)率虛部增大較為明顯，有利于對(duì)電磁波的衰減。

（2）損耗峰隨著匹配厚度的增加向低頻方向移動(dòng)，片狀FeSiA/石蠟樣品在低頻區(qū)域存在有效吸收，2.25 GHz 頻率時(shí)，反射率可達(dá)－32.8 dB，同等質(zhì)量分?jǐn)?shù)下其低頻吸波性能優(yōu)于球狀FeSiAl/石蠟樣品。