Ho-Co-Cr合金相圖600℃等溫截面及其化合物吸波性能研究.pdf

1、本文采用 X射線衍射,掃描電鏡和能譜分析等研究方法測(cè)定了Ho-Co-Cr在600℃溫度下相關(guān)系,同時(shí)結(jié)合矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀研究了Ho-Co基合金的吸波性能及其不同工藝、不同元素Re(Y, Ce, Nd, Ho, Er)、Al的摻雜及替代對(duì)其吸波性能影響。
　　通過151個(gè)成分點(diǎn)的分析,我們得出:在600℃時(shí),Cr在Co3Ho最大固溶度不超過9 at.％,Cr在Co17Ho2最大固溶度為26 at.%左右,Cr在三元合金化Co12-xH

2、oCrx的固溶區(qū)間為22.2 at.%-33.2 at.%。而Cr在CoHo3、Co7Ho12、Co3Ho4、Co2Ho、Co7Ho2中幾乎不存在固溶度。
　　Co-Ho-Cr三元合金相圖600℃等溫截面包括12個(gè)單相區(qū),22個(gè)兩相區(qū)和11個(gè)三相區(qū)。
　　12個(gè)單相區(qū):α(Ho),β(CoHo3),γ(Co7Ho12),δ(Co3Ho4),ε(Co2Ho),ζ(Co3Ho),η(Co7Ho2),θ(Co17Ho2),ι(Co

3、),κ(Co Cr),λ(Cr),μ(Co12-xHoCrx)
　　22個(gè)兩相區(qū):α(Ho)+β(CoHo3),β(CoHo3)+γ(Co7Ho12),γ(Co7Ho12)+δ(Co3Ho4),δ(Co3Ho4)+ε(Co2Ho),ε(Co2Ho)+ζ(Co3Ho),ζ(Co3Ho)+ζ(Co3Ho),η(Co7Ho2)+θ(Co17Ho2),θ(Co17Ho2)+ι(Co),α(Ho)+λ(Cr),β(CoHo3)+λ(Cr),

4、γ(Co7Ho12)+λ(Cr),δ(Co3Ho4)+λ(Cr),ε(Co2Ho)+λ(Cr),ζ(Co3Ho)+λ(Cr),λ(Cr)+κ(Co Cr),ζ(Co3Ho)+κ(Co Cr),μ(Co12-xHoCrx)+κ(Co Cr),ζ(Co3Ho)+μ(Co12-xHoCrx),ζ(Co3Ho)+θ(Co17Ho2),θ(Co17Ho2)+μ( Co12-xHoCrx),ι( C o)+κ( C o Cr),ι( C o)+μ(

5、 Co12-xHoCrx)
　　11個(gè)三相區(qū):α(Ho)+β(CoHo3)+λ(Cr),β(CoHo3)+γ(Co7Ho12)+λ(Cr),γ(Co7Ho12)+δ(Co3Ho4)+λ(Cr),δ(Co3Ho4)+ε(Co2Ho)+λ(Cr),ε(Co2Ho)+ζ(Co3Ho)+λ(Cr),ζ(Co3Ho)+κ(Co Cr)+λ(Cr),ζ(Co3Ho)+μ(Co12-xHoCrx)+κ(Co Cr),ζ(Co3Ho)+θ(Co1

6、7Ho2)+μ(Co12-xHoCrx),ζ(Co3Ho)+η(Co7Ho2)+θ(Co17Ho2),θ(Co17Ho2)+ι(Co)+μ(Co12-xHoCrx),μ(Co12-xHoCrx)+ι(Co)+κ(Co Cr)。
　　探究不同球磨時(shí)間(40h、50h、60h、70h)對(duì)Co17Ho2合金微結(jié)構(gòu)和吸波性能影響規(guī)律時(shí),發(fā)現(xiàn)40 h后合金就達(dá)到扁平化,球磨50 h時(shí)微粉吸波強(qiáng)度和低頻吸波效率都優(yōu)于其它球磨時(shí)間,最低反射系數(shù)

7、為7 GHz處的-14 dB。
　　CoHo3、Co7Ho12、Co3Ho4、Co2Ho、Co3Ho、Co7Ho2、Co17Ho2、 Co10HoCr2八種合金化合物球磨50 h后,發(fā)現(xiàn)Co3Ho4、Co7Ho2微粉未被扁平化,而其它合金都已被明顯被扁平化。CoHo3、Co3Ho4合金微粉在高頻具有較強(qiáng)吸波效果,CoHo3在17 GHz處反射率能達(dá)到-20 dB左右,Co3Ho4球磨微粉在15 GHz處達(dá)到-20.7 dB, Co

8、2Ho合金球磨微粉低頻吸收性能好,在9 GHz處發(fā)射率小于-19 dB。Co17Ho2合金微粉具有吸收強(qiáng)度高、吸收頻帶寬、低頻效應(yīng)好等特點(diǎn),5-9.5 GHz范圍反射率都小于-5 dB。而其它合金微粉吸收性能不是很好。
　　在分析Re、Al的添加對(duì)Co基合金吸波特性的影響后,發(fā)現(xiàn)合金Re2Co17(Re=Y,Ce,Nd,Ho,Er)的球磨微粉介電常數(shù)實(shí)部基本與摻雜的稀土元素的原子參數(shù)中導(dǎo)電率的大小成正比例變化關(guān)系,ε′峰值對(duì)應(yīng)的頻

9、率隨著添加稀土原子量的增加而向低頻移動(dòng)。除了稀土Er反常外,添加稀土元素的原子量的增加也使合金微波吸收峰值增加。分析HoxCo100-x(X=6,8,10,12)合金球磨50 h后微粉的吸波性能后,發(fā)現(xiàn)X=6,8時(shí),合金具有較好最低反射率。最低反射率分別為-15.59 dB和-16.20 dB。通過非磁性原子Al替代Ho2Co17合金中過渡族原子Co來(lái)研究Al對(duì)Ho2Co17合金的吸波性能改善規(guī)律,發(fā)現(xiàn)加入Al后,使Ho2Co17合金微