一种低成本包硅片状羰基铁粉的生产工艺的制作方法

本发明涉及一种低成本包硅片状羰基铁粉的生产工艺，属于吸波材料领域。

背景技术：

1、随着现代光电磁探测技术的发展，出现了各类雷达等先进探测器和制导武器，传统军事设施和作战武器受到越来越严重的威胁，以致吸波材料研究成为发展和应用雷达隐身技术的主要手段。球形羰基铁粉是应用较早的一类吸波材料，因为具有高的饱和磁化强度、高的磁导率和居里温度，制备的涂层在较薄厚度下对雷达波有强烈的吸收效能，在雷达吸波材料领域表现出广泛的应用前景。球形羰基铁粉通过简单物理球磨后得到片状羰基铁粉具有更好的吸波效率，片状羰基铁粉厚度薄于羰基铁材料趋肤深度，可减小趋肤效应对铁粉的影响。另外薄片形状具有平面各向异性，能够突破snoek极限限制，从而在高频波段仍能保持较高磁导率。

2、虽然片状羰基铁粉具有较好的电磁波衰减特性，但是在制备涂层时，其会在基体材料中片与片之间相互搭接形成导电网络，增加涂层的电导率和介电常数实部，导致空气与涂层之间较差的阻抗匹配特性，阻碍更多电磁波进入吸波涂层内部，无法获得理想的吸波性能。因此，为了提高片状羰基铁粉的阻抗匹配特性，需要采用有机或无机包覆来调节其电磁参数，提高其整体吸波特性。

3、传统的吸波粉体制备工艺，在球磨结束干燥或者退火的过程中，为了干燥或者退火完全，需要较高的温度和较长的保温时间。因为粉体粒径小，比表面积大，活性高，因此干燥或退火过程中极其容易氧化。为了保证吸波粉的性能，就要尽量避免氧化，这就对干燥或退火设备的真空度或者保护气氛提出了很高的要求，极大的增加了生产成本。此外，在包覆过程中，粉体会发生团聚，导致粉体包硅不完全或者粉体包硅层厚度不均匀，导致最终产品不稳定。

技术实现思路

1、本发明针对上述现有技术所存在的问题，旨在提供一种低成本包硅片状羰基铁粉的生产工艺。本发明工艺可以减少生产工序，优化产品性能；同时，可以很大程度避免粉体氧化，降低对干燥气氛的要求。

2、本发明工艺将粉体片状化过程和包硅过程同时进行，减少了生产工序，降低了材料成本和时间成本。球磨过程的搅拌力度更大，有利于粉体包覆完全，球磨时的剪切力，可以有效消除粉体部分包覆层过厚的问题。同时，在片状化的过程中，不断有新的界面产生，新界面表面能高，更有利于包覆层的牢固性。

3、本发明低成本包硅片状羰基铁粉的生产工艺，将羰基铁粉片状化和包覆过程合并进行，具体包括如下步骤：

4、步骤1：在球磨装置中加入分散剂、二氧化锆球磨珠和工业无水酒精，200r/min球磨操作10-30min；

5、步骤2：在球磨装置中加入羰基铁原料粉，开启球磨，球磨速度300-500r/min，球磨时长3-6小时；

6、步骤3：向球磨浆料中加入硅烷偶联剂，球磨速度降低至150-300r/min，球磨时长1-2小时；

7、步骤4：将球磨完毕的片状羰基铁粉进行压滤，然后转移到真空干燥箱进行干燥，即可获得目标产品。

8、步骤1中，所述分散剂选自多元羧酸酯、维生素衍生物、聚丙烯酰胺中的一种或多种；分散剂的添加量为粉料质量的0.1％-1％。

9、步骤1中，所述二氧化锆球磨珠的尺寸为2mm；二氧化锆球磨珠和工业无水酒精的质量比为1:1。

10、步骤2中，羰基铁原料粉与无水酒精的质量比为1:1；球磨后的粉体松装密度控制在1.5-2.5g/ml。

11、步骤3中，所述硅烷偶联剂选自a-1160、a187、kh550、kh560、kh570中的一种或多种；硅烷偶联剂的添加量为粉料质量的1-3％。

12、步骤4中，干燥温度80-120℃，干燥时长2-6小时。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

14、1、本发明将粉体片状化过程和包硅过程同时进行，减少了生产工序，降低了材料成本和时间成本。

15、2、粉体与包覆层结合力更强，吸收峰向高频移动，有效吸收频段变宽。包覆层厚度更均匀，各批次产品电磁参数更稳定。

16、3、球磨后的粉体已经完成包覆，耐腐蚀性提高，降低了对干燥设备的要求。

技术特征：

1.一种低成本包硅片状羰基铁粉的生产工艺，其特征在于将羰基铁粉片状化和包覆过程合并进行，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种低成本包硅片状羰基铁粉的生产工艺，将粉体片状化过程和包硅过程同时进行，减少了生产工序，降低了材料成本和时间成本。球磨过程的搅拌力度更大，有利于粉体包覆完全，球磨时的剪切力，可以有效消除粉体部分包覆层过厚的问题。同时，在片状化的过程中，不断有新的界面产生，新界面表面能高，更有利于包覆层的牢固性。技术研发人员：白江博,祝红军,吴运飞受保护的技术使用者：宣城迈微新材料技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5