[发明专利]一种氮化硼包覆铁镍纳米合金的制备方法在审

专利信息
申请号: 201710126970.X 申请日: 2017-03-06
公开(公告)号: CN106862580A 公开(公告)日: 2017-06-20
发明(设计)人: 孟凡斌;许滨滨;孙启磊;郝红月 申请(专利权)人: 河北工业大学
主分类号: B22F9/22 分类号: B22F9/22;B22F1/02;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司: 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210 代理人: 赵凤英
地址: 300130 天津市红桥区*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 氮化 硼包覆铁镍 纳米 合金 制备 方法
【说明书】:

本发明为一种氮化硼包覆铁镍纳米合金的制备方法。该方法包括以下步骤:将九水硝酸铁和六水硝酸镍溶解在乙醇中,再加入表面活性剂和硼氢化钠乙醇溶液,搅拌过滤后得到铁镍合金前驱体;再与硼酸进行机械研磨0.5~1.5小时,得到复合粉;然后在氨气气氛下高温烧结,温度为900~1000℃,保温1.5~2.5小时,最后制得氮化硼包覆铁镍纳米合金粉体。本发明所得到的氮化硼包覆铁镍纳米合金充分利用了氮化硼较好的性能,尤其是低温耐氧化性,并结合铁镍纳米合金优异的磁性能,制备出新型复合粉体材料,扩展其在改善聚合物耐高温性能的应用。

技术领域

本发明技术方案涉及一种氮化硼纳米材料,特别涉及一种氮化硼包覆铁镍纳米合金的制备方法。

背景技术

铁镍纳米合金具有较高的磁导率和表面磁性,在高密度磁记录材料、高效催化剂和生物载体等方面有着巨大的应用潜力。然而,当合金的尺寸减小到纳米级别时,氧化、磨损等缺陷会使合金的磁性能恶化,从而影响合金的进一步利用。

氮化硼是一种重要的非氧化物材料,其性能和晶型结构和C相似。其中,六方氮化硼(h-BN)粉末具有润滑、松散、质轻、耐高温、化学稳定性强等优点,广泛应用于气体吸收、防护涂料、污水护理和催化剂载体等领域。氮化硼包覆铁镍纳米合金既体现了合金的磁性能又提高了合金的抗氧化性能。

氮化硼包覆磁性纳米合金制备技术有相应的报道,例如:D.L.Fan等用氯化铵、氨水、硼氢化钾等通过高温煅烧法成功合成出氮化硼包覆钴、镍纳米合金(D.L.Fan,J.Feng,S.Y.Zhang,X.M.Lv,T.Y.Gao,Synthesis structure and magnetic properties of Niand Co nanoparticles encapsulated by few-layer h-BN,J.Alloy Compd.689(2016)153-160);T.Oku等人用硼酸、尿素和硝酸银等通过新型化学溶液法及混合电弧放电法成功合成出氮化硼包覆银纳米合金(T.Oku,T.Kusunose,T.Hirata,N.Sato,R.Hatakeyama,K.Niihara,K.Suganuma,Formation and structure of Ag,Ge and SiC nanoparticlesencapsulated in boron nitride and carbon nanocapsules,J.);I.Narita,等人用硼氢化钾和三氯化六氨合钴通过高温煅烧法成功的合成出氮化硼包覆钴纳米合金(I.Narita,T.Oku,H.Toroko,K.Suganuma,Synthesis of Co nanocapsules coated with BN layersby annealing of KBH4and[Co(NH3)6]Cl3,J.137(2006)44-48)。以上方法均为氮化硼包覆单相纳米合金,但较难控制氮化硼厚度和包覆状态。因此,本专利提供了简易制备氮化硼包覆铁镍纳米合金的方法,即把硼酸和铁镍合金前驱体进行机械研磨,在氨气气氛下高温煅烧,得到厚度均匀的氮化硼涂层,为增强合金的抗氧化性做出了贡献,且可以结合铁镍合金优异的磁性能,制备出新型的的复合材料,扩展其在改善聚合物耐高温性能的应用。

发明内容

本发明的目的为针对当前技术中存在的氮化硼厚度难以控制以及成本高的不足,提出一种工艺简单、性能优异的氮化硼包覆铁镍纳米合金的制备方法。在将铁镍合金前驱体与硼酸均匀混合后,该方法采用氨气气氛下的高温煅烧,氨气充当还原剂的同时又提供氮源,由于反应过程中始终保持氮化硼的形成和合金的形成是同步的,随着温度的升高,硼酸分解成氧化硼进而与氨气发生反应形成氮化硼包覆合金。本发明所得到的氮化硼包覆铁镍纳米合金充分利用了氮化硼较好的性能,尤其是低温耐氧化性,并结合铁镍纳米合金优异的磁性能,制备出新型复合粉体材料,扩展其在改善聚合物耐高温性能的应用。

本发明采用的技术方案是:

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