[发明专利]一种磁性薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料，具体涉及一种磁性薄膜的制备方法，尤其涉及一种磁性纳米薄膜的制备方法。

背景技术

磁性薄膜在电子工业领域已经被广泛应用，它可以促进磁性器件高频化、微型化、平面化，如用磁性薄膜做成的各种磁性器件，包括薄膜磁记录介质、薄膜型磁头、薄膜变压器、薄膜电感器、薄膜噪声抑制器、平面薄膜电阻、电容等。

磁性纳米薄膜是指磁性纳米级的颗粒(晶粒)构成的薄膜或者层厚在纳米级的单层或多层薄膜。与普通磁性薄膜相比，磁性纳米薄膜具有许多独特的性能，如具有巨电导、巨磁电阻效应、巨霍尔效应等。由于磁性纳米薄膜具有独特的光学、力学、电磁学与气敏特性，因而在军事、重工业、轻工业、石化等领域表现出了广泛的应用前景。

目前，有关磁性薄膜制备技术大致有化学方法与物理方法，包括溶胶一凝胶法、L-B膜法、电化学沉积法、化学气相沉积、低能团簇束沉积、真空蒸发法、溅射沉积、分子与原子束外延、分子自组装等。

上述方法主要是将磁性微晶沉积在基片表面形成的磁性薄膜或磁性纳米薄膜，利用磁性微晶的各向异性，作为垂直磁记录介质和作为在积成回路中施加微弱磁场用的薄膜磁体使用。但这些方法制备的条件要求较高，并由于薄膜沉积在硅、金属等硬质的基片上，使磁性薄膜或磁性纳米薄膜的应用受到一定的限制，尤其在电子工业领域外的其他领域如光学方面的特性应用受到一定的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足之处，研究扩展磁性薄膜或磁性纳米薄膜的承载介质，拓展其应用领域，设计较简便的磁性薄膜制备技术。

本发明提供了一种磁性薄膜的制备方法。

本发明采用外磁场使树脂、橡胶、塑料、涂料、其他高分子聚合物等成膜物内磁性纳米或微米材料充填物定向有序排列的技术，在保持磁性纳米晶的各向异性特点的前提下，扩展磁性薄膜或磁性纳米薄膜的承载介质，使磁性纳米晶的承载介质可以是树脂、橡胶、塑料、涂料、其他高分子聚合物等柔性介质，不只局限于硬质基片。

本发明方法具体包括下列步骤：

(1)采用专利技术制得需要的亲水性(200410073680.6)的、亲油性(200410051573.3)的和核壳型(200810034073.7)的磁性纳米或微米粒子及其分散液形成纳米或微米级粒子磁性填充物；

(2)按需要选择步骤(1)制备的磁性充填物，取重量百分比0.1％～90％的磁性填充物，通过300rpm～2500rpm搅拌和超声5～60分钟，室温(15～25℃)条件下，把磁性填充物均匀分散在重量百分比为10％～99.9％的膜基质材料的单体或10％～99.9％的聚合物有机溶剂溶液和聚合物熔融液中制得成膜前驱物；所述膜基质材料为树脂、橡胶、塑料、涂料或其他高分子聚合物成膜物；所述膜基质材料的单体为乙烯、苯乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、乙烯醇、碳酸酯等碳链聚合物、杂链聚合物及元素有机聚合物的单体；

所述有机溶剂溶液为聚乙烯(高分子量)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚碳酸酯等碳链聚合物、杂链聚合物及元素有机聚合物溶解在苯、甲苯、环乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲烷、氯仿等有机溶剂得到聚合物有机溶剂溶液；

所述聚合物熔融液为聚乙烯(高分子量)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚碳酸酯等碳链聚合物、杂链聚合物及元素有机聚合物在15～300℃温度下加热得到的熔融液。

(3)步骤(2)制得的成膜前驱物在0～300℃温度、0.5～18小时反应时间及0.01～10标准大气压下聚合，所述聚合为本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合或乳液聚合；或在0～300℃温度、0.5～18小时反应时间及0.01～10标准大气压下蒸发；或在0～300℃温度、0.5～18小时反应时间及0.01～10标准大气压下挥发；或在0～300℃温度、0.5～18小时反应时间及0.01～10标准大气压下冷却；或在0～300℃温度、0.5～18小时反应时间及0.01～10标准大气压下加热；或在0～300℃温度、0.5～18小时反应时间及0.01～10标准大气压下加压将成膜前驱物在0～300℃温度、0.5～18小时反应时间及0.01～10标准大气压压强下拉制、吹制、压延、扩散或涂覆制成磁性薄膜。

本发明磁性薄膜的厚度为0.1微米～10毫米。