[发明专利]一种利用表面活性剂制备具有核壳结构的软磁复合材料

说明书

技术领域

本发明是关于软磁材料的，具体涉及一种使用不同表面活性剂制备具有优良高频软磁 复合材料及其制备方法。

背景技术

软磁材料(softmagneticmaterial)是一种具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。 在电子信息通讯、航天航空、生物医药领域被广泛应用，常被做成吸波材料、电感线圈、 药物靶向释放以及荧光探测材料、催化剂等。随着产业的发展，在高频条件下工作应用的 材料越来越不能满足人们法需求。其中，软磁金属单质及其合金因具有较高的磁导率、较 高的饱和磁化强度、较小的矫顽力等优良软磁特性，被研究者广泛关注。但在高频条件下， 其电导率太大导致巨大的涡流损耗，这些涡流使磁芯发热，在造成不必要的能量浪费的同 时，又会引发不必要的安全事故。

目前，针对微米级大粒径的软磁材料，大多采用工业电镀的方法，它相当于对整个 材料块体进行包覆绝缘层，而对于软磁材料中的单个磁畴结构并没有完全包覆，而且这种 方法消耗大量能源，在高频条件下，这仍会使材料产生巨大的涡流损耗，造成巨大的能量 浪费。在软磁颗粒表面包覆一层绝缘层的方法也被大量研究者研究，但由于微米级的软磁 颗粒比表面积小，在溶液中很难吸附活性官能团，造成表面包覆层结构不均匀；而且微米 级软磁颗粒密度比较大，很难悬浮在溶液中，这对在颗粒表面包覆绝缘层造成很大问题。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有技术能源消耗过大或者包覆层结构不均匀或者微米级 软磁颗粒很难悬浮在溶液中的缺陷，提供一种利用表面活性剂制备具有核壳结构软磁复合 材料的方法，它能够对颗粒进行完全包覆，在其表面形成均匀的包覆层，从而提高高频软 磁性能，且制备方法简单、温和，能耗较低。

本发明提供了一种利用表面活性剂制备具有核壳结构软磁复合材料，由软磁材料本 体，及包覆在软磁材料本体外表面的绝缘层组成，其特征能在于，该绝缘层结构均匀，形 成完整的核壳结构；

本发明还提供了一种利用表面活性剂制备具有核壳结构软磁复合材料的方法，具有 如下步骤：

(1)将每0.6g软磁材料本体溶于100mL乙醇中，搅拌清洗，磁分离，得到的黑色 粉体；

(2)将步骤(1)得到的黑色粉体加入到50mL蒸馏水中，再加入50mL乙醇、0.5mL 表面活性剂，搅拌2小时，将反应后的产物磁分离；

(3)称取步骤(2)所得反应产物，按照每0.6g反应产物，按如下比例，加入到80mL 醇溶液中充分分散，再加入15mL蒸馏水、1mL氨水、1mL硅酸四乙酯，搅拌6小时；再 将反应后的产物依次用蒸馏水、乙醇进行清洗，至蒸馏水洗后的溶液pH＝7，磁分离，得 到黑色软磁复合材料。

所述软磁材料本体为铁系金属单质或铁系金属合金或软磁铁氧体。

所述软磁材料本体的粒径大小在0.1～10μm，所述包裹层的厚度在2～50nm；

所述步骤(2)中的表面活性剂为聚乙二醇、油酸、柠檬酸钠、十六烷基三甲基溴化 铵、十二烷基磺酸钠、硅烷偶联剂的一种或多种。

所述步骤(3)中的醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇的一种或多种以及它们与 蒸馏水任意体积比的混合溶液。

本发明提供的利用表面活性剂制备具有核壳结构软磁复合材料，绝缘层能够对颗粒进 行完全包覆，在其表面形成均匀的包覆层，形成核壳结构，提高了软磁复合材料的电阻率， 降低了涡流损耗，从而提高了高频软磁性能，且制备方法简单、温和，能耗较低。

附图说明

图1是实施例1所得到的具有核壳结构的软磁复合材料的TEM图像；

图2是实施例4所得到的具有核壳结构的软磁复合材料的TEM图像；

图3是实施例1中步骤(2)得到的活化后软磁本体制品的红外光谱图。

具体实施方式