易面型稀土—3d金属间化合物（EPRT）微粉及其复合材料的微波磁性研究

微波磁性材料在信息技术及电磁波吸收领域有着广泛的应用。随着器件工作频率的提高及日益严重的电磁波辐射，要求我们制备出在更高的频率下仍具有高磁导率的高性能微波磁性材料。多年的研究使我们认识到，高性能微波磁性材料的研制必须着眼于突破Snoek极限，而不是单独地改进磁导率或共振频率。根据我们提出的双各向异性模型，我们研制了能使材料的高频本征磁性值突破Snoek极限并大幅提升的新型易面型稀土-3d金属间化合物（EPRT）微波磁性材料。本课题继续深入研究EPRT磁粉及其复合材料的微波磁性，解决从EPRT磁粉/石蜡(或环氧树脂)复合材料的磁频散性质中准确提取出磁粉磁频散性质及高频本征磁性的难题，为磁粉复合材料磁谱的设计提供理论支撑；还计划详细研究磁粉的尺寸、形状、平面取向度、面外和面内各向异性场对磁粉及其复合材料的磁频散性质及高频本征磁性的影响，为磁粉及其复合材料微波性能的进一步提高及调控积累实验数据。

随着信息技术的发展，人们对高性能微波软磁材料的需求越来越强烈。易面型的稀土—3d金属间化合物具有高的面外各向异性场和高的饱和磁化强度。我们课题组的理论分析表明，该类型材料的(μi-1)•fr远高于目前公开报道的所有软磁材料的值，并提出可将其开发成新一代的高性能微波软磁材料。本课题制备了易面型的Ce2Fe17N3-δ、Pr2Fe17N3-δ、Sm2Fe14B软磁微粉。以Ce2Fe17N3-δ为重点，详细研究了球磨工艺对Ce2Fe17N3-δ软磁微粉微波磁性的影响，发现颗粒尺寸须小到1-2 μm，其复合物才能得到好的微波磁谱。测量结果表明，复合物的(μi-1)•fr值远高于其对应的Snoek极限。为进一步提升Ce2Fe17N3-δ微粉复合物的微波磁导率，利用旋转取向技术对复合物进行取向，使微粉的易磁化面平行排列。经取向，在保持共振频率基本不变的情况下，磁导率获得明显提升，其中，起始磁导率提升1.5倍。为研究各向异性场对易面型的稀土—3d金属间化合物微波磁性的影响，首先制备了易面型的Y2Fe17微粉，利用Co逐步替代Fe，制备了Y2Fe17-xCox（0≤x≤17）系列磁粉。随着Co替代量的增加，磁粉的磁各向异性历经易面型—易锥面型—易轴型—易面型的转变。当为易轴型时，材料的(μi-1)•fr值受限于Snoek极限，明显低于易面型材料。当x=8时，Y2Fe9Co8材料的自旋态具有易锥面结构，且具有比易面型材料更优越的微波磁性。进一步理论计算了易锥面材料的高频本征磁性，发现该类型材料也具有开发成高性能微波软磁材料的巨大潜力。