中國粉體網(wǎng)訊 探測技術(shù)的進(jìn)步提升了戰(zhàn)爭中搜索敵方武器目標(biāo)的能力，而己方飛行器以及攻擊型武器等如何不被敵方“捕獲”也成為軍事發(fā)展中必須解決的問題，故隱身技術(shù)應(yīng)運而生。
飛行器總體隱身的實現(xiàn)是由于探測器發(fā)射的雷達(dá)波被損耗吸收，致使地面設(shè)備無法實現(xiàn)探測。具體的途徑包括外形隱身技術(shù)、材料隱身技術(shù)等，其中近一半的效果歸功于材料隱身，即飛行器涂層中的填料粒子（常稱為吸波材料）對雷達(dá)波的損耗吸收，所以高性能吸波材料的研發(fā)與應(yīng)用是隱身技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵。
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總體上常用的吸波材料包括：碳系吸收劑、鐵氧體吸收劑、陶瓷基吸收劑、磁性金屬粉吸收劑、導(dǎo)電高分子吸收劑以及手性分子吸收劑等。常見的磁性吸波材料從類型上講包括鐵氧體、磁性金屬粉及其合金、納米金屬粉等。
鐵氧體吸波材料憑借其同時具備介電損耗和磁損耗的優(yōu)勢成為當(dāng)前研究較多、發(fā)展較為成熟的一類。其主要優(yōu)勢是良好的頻率特性、制備的涂層較薄以及成本較低。但其溫度穩(wěn)定性差，密度大等也嚴(yán)重制約了它的實際應(yīng)用。在多種類型中尖晶石型鐵氧體應(yīng)用最為廣泛，主要代表為Fe3O4和CoFe2O4。而磁鉛石型鐵氧體具有六角形晶體，有較高的磁晶各向異性和高的共振頻率，適用于厘米波和毫米波的吸收。
Fe、Co、Ni是最常見的磁性金屬材料，它們及其合金材料的晶體結(jié)構(gòu)相對于鐵氧體而言比較簡單，磁導(dǎo)率和飽和磁化強(qiáng)度大，不易受溫度影響，低頻吸波性能良好。而在他們基礎(chǔ)上延伸出的Fe-Co，F(xiàn)eSiAl等吸收效果也十分優(yōu)異。羰基鐵粉（CIP）也是一類磁性金屬微粉，不同的是它的吸收性能更加優(yōu)異，所以是當(dāng)前最為常用的磁性吸波材料。納米金屬粉及多晶鐵纖維是在金屬粉的基礎(chǔ)上對尺寸和形貌進(jìn)行了一定的改進(jìn)，制備工藝較為復(fù)雜。
羰基鐵粉
為獲得優(yōu)異的吸波材料必須從新材料的研制及現(xiàn)有材料的尺寸調(diào)控、復(fù)合和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等方面著手，所以對磁性吸波材料的制備工藝研究尤其重要。當(dāng)前常見的制備工藝有：高能球磨法、共沉淀法、溶膠-凝膠法、水熱合成法等。
高能球磨法是將球磨介質(zhì)的動能和重力勢能作用于材料上，使其發(fā)生變形和破碎，同時還伴隨著固相相變，使得材料活性上升，引發(fā)物理和化學(xué)變化，是一種通過機(jī)械能改變材料性能的工藝方法。對于磁性粉體材料而言，高能球磨法使粉體細(xì)化的同時還可以使得材料由球狀變?yōu)槠瑺畹�，對材料磁�?dǎo)率和吸波性能有直接影響。
而這主要受研磨參數(shù)的影響，包括球磨轉(zhuǎn)速、時間、磨球配級、球料比以及助磨劑等多個因素，所以這些因素的研究是實現(xiàn)高能球磨法提高磁性吸波材料磁導(dǎo)率的首要問題。
（1）轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時，磨球和材料所受的向心力的向上分力遠(yuǎn)小于重力，沿斜面滑下形成的落差不足，研磨作用很小，效果較差。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升至可以使向心力較大，磨球的動能足以對材料有足夠撞擊作用時，研磨效率最高，此時稱為最佳工作轉(zhuǎn)速。如果罐體的轉(zhuǎn)速很高，離心力的作用使得材料和磨球隨罐體一同旋轉(zhuǎn)，研磨效率則很低。所以說球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速高低，直接影響材料最終的研磨效果及其性能。
（2）時間。隨著研磨時間的增加，顆粒的尺寸不斷下降。但是當(dāng)尺寸下降到某個值時，粉體表面自由能增加，團(tuán)聚和冷焊現(xiàn)象出現(xiàn)，研磨效果反而變差。因此，隨著研磨時間的延長，粒徑減小到一個穩(wěn)定的值就不再減小，甚至略有上升。球磨的過程是顆粒與磨球的相互作用過程，所以最終的尺寸取決于對粉體的破裂強(qiáng)度與粉體自身強(qiáng)度的大小關(guān)系。
（3）磨球直徑及配比、球料比。所有通過球磨機(jī)進(jìn)行研磨的物料都是磨球與材料之間相互撞擊、摩擦而完成的。因而，磨球的直徑大小及其比例顯得尤為重要。直徑大的球主要起沖擊作用，用來提高球磨過程中撞擊磨料的能量；而直徑小的球主要起細(xì)化作用，用以提高研磨效果和有效碰撞概率。球磨罐中球與材料的比例對研磨效果亦具有突出影響。提高球料比會產(chǎn)生高能碰撞，但有效碰撞減少，而過小，則會造成研磨不充分，球磨效果減弱。這主要取決于粉料特性，譬如粉料的硬度、研磨介質(zhì)。
（4）助磨劑。作為添加劑，適量地在球磨過程中添加助磨劑可對材料表面產(chǎn)生物理化學(xué)作用，從而提高其分散性以及防氧化效果，達(dá)到理想的細(xì)化效果。目前主要有偶聯(lián)劑、醇類、硬脂酸鈣、醇胺類以及各類保護(hù)氣等。
資料來源：張志平，羰基鐵粉微波磁導(dǎo)率提升與工藝實現(xiàn)研究，南京航空航天大學(xué)
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