阅读说明：本技术 一种吸波粉体磁导率快速检测方法 (Rapid detection method for wave-absorbing powder magnetic conductivity ) 是由 曹珺 赵栋 白江博 于 2020-05-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及吸波材料检测技术领域,尤其涉及一种吸波粉体磁导率快速检测方法,包括如下步骤：S1、称取吸波粉、PU胶、溶剂、交联剂、促进剂以及润湿剂；S2、放入行星搅拌机高速混合；S3、将浆料涂布在PET薄膜上；S4、放入烘干设备中烘烤；S5、在平板压机上压合；S6、将压合制品裁切得到磁性片样品；S7、记录电感值L<Sub>0</Sub>,磁性片样品放置在环氧树脂盒内记录电感值L；S8、计算：通过模拟计算和系数修正,得出u’和L、L<Sub>0</Sub>半定量关系；本发明中测试方法所需要的样品尺寸较小,对样品的要求低,检测准确性较高,具有较宽的测量频带,样品用量小,对于样品的加工精度要求低,不限制薄膜材料的基底材料,利于薄膜材料的研究、应用和无损检测。(The invention relates to the technical field of wave-absorbing material detection, in particular to a method for rapidly detecting the magnetic conductivity of wave-absorbing powder, which comprises the following steps of S1, weighing wave-absorbing powder, PU glue, a solvent, a cross-linking agent, an accelerant and a wetting agent, S2, putting the mixture into a planetary mixer for high-speed mixing, S3, coating slurry on a PET film, S4, putting the mixture into drying equipment for baking, S5, pressing the mixture on a flat press, S6, cutting the pressed product to obtain a magnetic sheet sample, S7, recording the inductance value L 0 The magnetic sheet sample is placed in an epoxy resin box to record an inductance value L, S8, u' and L and L are obtained by calculation through simulation and coefficient correction 0 A semi-quantitative relationship; the test method of the invention has the advantages of small sample size, low requirement on the sample, high detection accuracy, wide measurement frequency band, small sample consumption, low requirement on the processing precision of the sample, no limitation on the substrate material of the thin film material, and contribution to the research, application and use of the thin film materialAnd (4) carrying out nondestructive testing.)

一种吸波粉体磁导率快速检测方法

技术领域

本发明涉及吸波材料检测技术领域，尤其涉及一种吸波粉体磁导率快速检测方法。

背景技术

近年来，电子设备技术获得了蓬勃发展，而这也使得电子元器件的材料特征成为决定电路特性的关键因素。例如，在制造数字(媒体)设备中常用的高容量多层片式陶瓷电容器(MLCC)时，必须要采用高K值(介电常数)材料。此外，在选择材料之前还必须执行各项电气性能验证，例如频率和温度响应。吸波材料最重要电磁参数是磁谱，即复数磁导率－频率曲线，需用阻抗分析仪Agilent E4991A+专用测试夹具Agilent 16454A测试。这套设备价格在40万以上，价格相对昂贵，设备精度高，安装和操作需要特殊考量。

随着通讯技术和信息技术的发展，特别是近年来国防军事装备技术的发展，微波材料的应用范围日趋广泛，发挥着越来越重要的作用。通常微波材料在整个工作频段内呈现出不同的特性，通过材料合成技术和对数计算法则确定材料电磁参数的方法忽略了频率因素的影响，不能准确描述材料的电磁性能，因此微波材料电磁参数测试技术的研究显得尤为重要。

许多微波测量方法能同时确定材料的微波复介电常数和复磁导率，这些方法主要有传输反射法和自由空间法。

自由空间法采用矢量网络分析仪和收发天线等主要测试设备，构成开放空间测试系统，通过测量矢量反射系数和传输系数，或者测量不同入射角、不同极化方式下的矢量传输系数来确定样品的微波复介电常数和复磁导率。随着矢量网络分析仪的迅速发展，其测试精度、噪声门限电平、动态范围及自动化程度有了很大提高，微波领域自由空间测试法因准确度提高而得到广泛的关注。自由空间测试法拟构建测试系统原理框图如图1所示。该测试系统置于测试平台上，计算机在整个测试系统中是控制中心，控制着网络分析仪的自动测试和电磁参数的计算，同时还控制测试转台的转动。网络分析仪的两个测试端分别连有功率放大器，输出端加功率放大器的目的是放大信号，输入端加低噪声放大器是为了改善接收信号的信噪比。当测试环境良好、测试设备和测试技术较先进时可以省去低噪声放大器。

在众多的测量方法中，传输/反射法(Transmission/Reflection Method)最简单且具有较高精度。其测试原理是：通过网络分析仪直接测量材料的散射参量，然后通过散射方程反演出材料的电磁参量。当把线性、均匀的待测材料样品置于同轴线或矩形波导中时，其可等效为传输线及互易、对称二端口网络。设样品的反射系数为Γc，传输系数为Γl，则可以得到由等效网络S参数计算材料的复相对磁导率与复相对介电常数的计算公式。这种方法实际上是一种双端口传输线法，它将均匀、线性、各向同性材料的被测样品填充在标准传输线(同轴线、波导等)内，构成一个互易双端口网络，通过测量含样品传输线段的传输系数和反射系数确定样品的电磁参数。传输反射法具有操作简单、测量速度快、测量频带宽、无辐射损耗及测量精度较高等优点，是目前各种材料微波电磁参数测量方法中研究的最多的一种。目前国内外吸波材料微波电磁参数的测量大多采用这种方法。

而自由空间法的缺点是所需样品的尺寸较大，尤其在低频测量时，另外要求样品的表面必须平坦并且双面平行，该方法的准确性相对较差。自由空间法不进行相位测量，系统校准简单，缺点是需要复杂的算法，需由测量值反演出材料的电磁参数；传输/反射法具有测量频带较窄，样品用量较多的缺点，且样品的加工精度要求较高，加工制备较为困难。测试样品制作复杂，矩形波导导体需要紧密覆盖在薄膜材料上，使得部分薄膜镀于金属表面上，限制了薄膜材料的基底材料，不利于薄膜材料的研究、应用和无损检测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在成本高、检测精度低、计算过程复杂、样品要求高的缺点，而提出的一种吸波粉体磁导率快速检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种吸波粉体磁导率快速检测方法，包括如下步骤：

S1、配方：称取吸波粉100g、PU胶18g、溶剂120g、交联剂2g、促进剂1g以及润湿剂1g；

S2、搅拌：将S1步骤中物料放入行星搅拌机高速混合60min得浆料，取出浆料倒入烧杯待用；

S3、涂布：使用刮刀涂布方式将所述浆料涂布在PET薄膜上，得到吸波薄膜厚度为0.2mm的涂布膜；

S4、烘干：将涂布膜放入烘干设备中烘烤40min，烘干温度为60℃，待完全干燥后得到涂布干膜；

S5、压合：将S4步骤中所得涂布干膜裁切得到的尺寸为200mm*200mm*0.2mm标准干膜，将标准干膜在压力为20MPa的平板压机上高温压合60s得到压合制品，压合温度为150℃；

S6、裁切：将所述压合制品裁切得到尺寸为50mm*50mm的磁性片样品；

S7、检测：在环氧树脂盒上绕线50匝，铜线与LCR测试仪连接，调节LCR测试仪的频率到100kHz，当未放磁性片样品时，记录下此时的电感值L₀，再将所述磁性片样品放置在环氧树脂盒腔体内记录下电感值L；

S8、计算：将已知性能的材料的测试结果代入以上模型，通过模拟计算和系数修正，得出u'和L、L₀在一定范围的半定量关系，计算公式如下：

式中：

L--装有磁性片样品的线圈电感量(H)；

L₀--未装有磁性片样品的线圈电感量(H)；

N--线圈匝数；

L_e--有效磁路长度(m)；

A_e--有效截面积(m²)；

h--腔体高度(mm)；

t--吸波片厚度(mm)；

m--腔体影响因子；

u'--磁导率(H/m)。

优选的，所述S5步骤中，标准干膜的尺寸为200mm*200mm*0.2mm，平板压机的压力为20MPa，压合温度为150℃。

优选的，所述S6步骤中，磁性片样品的尺寸为50mm*50mm。

优选的，所述S7步骤中，LCR测试仪的频率为100kHz。

优选的，所述S4步骤中，烘干温度为60℃。

本发明的有益效果是：

1、本发明中所采用的的检测方法免去了阻抗分析仪和专用测试夹具的使用，大大地降低了制造成本，省去了安装和操作步骤，检测效率高，设备简易，操作便捷。

2、本发明中测试方法所需要的样品尺寸较小，对样品的要求低，检测准确性较高，并且计算过程简单，本发明具有较宽的测量频带，所需的样品用量小，对于样品的加工精度要求低，不限制薄膜材料的基底材料，有利于薄膜材料的研究、应用和无损检测。

附图说明

图1为现有技术中自由空间测试法拟构建测试的系统原理图；

图2为本发明提出的检测时的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1，一种吸波粉体磁导率快速检测方法，包括如下步骤：

S1、配方：称取吸波粉100g、PU胶18g、溶剂120g、交联剂2g、促进剂1g以及润湿剂1g；

S2、搅拌：将S1步骤中物料放入行星搅拌机高速混合60min得浆料，取出浆料倒入烧杯待用；

S3、涂布：使用刮刀涂布方式将所述浆料涂布在PET薄膜上，得到吸波薄膜厚度为0.2mm的涂布膜；

S4、烘干：将涂布膜放入烘干设备中烘烤40min，待完全干燥后得到涂布干膜；

S5、压合：将S4步骤中所得涂布干膜裁切得到标准干膜，将标准干膜在平板压机上高温压合60s得到压合制品；

S6、裁切：将所述压合制品裁切得到磁性片样品；

S7、检测：在环氧树脂盒上绕线50匝，铜线与LCR测试仪连接，调节LCR测试仪的频率，当未放磁性片样品时，记录下此时的电感值L₀，再将所述磁性片样品放置在环氧树脂盒腔体内记录下电感值L；

S8、计算：将已知性能的材料的测试结果代入以上模型，通过模拟计算和系数修正，得出u'和L、L₀在一定范围的半定量关系，计算公式如下：

式中：

L--装有磁性片样品的线圈电感量(H)；

L₀--未装有磁性片样品的线圈电感量(H)；

N--线圈匝数；

L_e--有效磁路长度(m)；

A_e--有效截面积(m²)；

h--腔体高度(mm)；

t--吸波片厚度(mm)；

m--腔体影响因子；

u'--磁导率(H/m)。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。