[发明专利]一种镍基软磁薄片及其制备方法

说明书

本发明属于磁性材料领域，尤其是一种镍基软磁薄片及其制备方法；包括相互堆叠成夹层状的纳米薄片，上下纳米薄片之间包覆镍颗粒，镍颗粒平均尺寸为45.4纳米，表面有微量凸起，夹层的厚度为400~500纳米；本发明的镍基软磁薄片，镍纳米颗粒被包裹在碳纳米薄片之间，抗氧化性能强，夹层结构稳定性强；本发明的制备方法，制备方法工艺简单、成本低，可实现规模化大批量生产；合成并且得到了夹层状的纳米了镍/碳纳米薄片材料，促进了镍基材料的发展；该复合物展现出良好的软磁特性；同时，镍纳米颗粒被包裹在碳纳米薄片之间，抗氧化性增加。

技术领域

本发明属于磁性材料领域，尤其是一种镍基软磁薄片及其制备方法。

背景技术

软磁材料是一类磁化发生在Hc不大于1000A/m的材料。因为这类材料具有许多优异的性能，软磁材料的运用越来越受到人们的广泛关注 (Journal of Magnetism and Magnetic Materials.2018, 456，390-399)。然而，软磁材料的磁导率受到很多因素的影响比如磁性材料颗粒的大小，分散状况，填充状态等等。所以，人为设计材料的微观结构来实现材料的软磁特性是一个不错的选择。Satoshi Mori 课题组的成员们制备得到了一种核壳结构的锰锌铁氧体/铁硅硌复合物，研究发现此复合物具有低损耗和高磁导率(Advanced Powder Technology. 2018, 29, 1481–1486)。何课题组也得到了聚合物包覆斓系的软磁材料(ACS Appl. Mater. Interfaces.2018, 10, 16947-16951.)，并提高了它的环境稳定性，但开发可分散于碳基的软磁金属材料仍有较大挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中不足，提供一种镍基软磁薄片，该镍基软磁薄片抗氧化性能强，夹层结构稳定性强，本发明的另一个目的是提供一种镍基软磁薄片的制备方法，该制备方法工艺简单、成本低，能够适用于工业化大规模生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种镍基软磁薄片，包括相互堆叠成夹层状的纳米薄片，上下纳米薄片之间包覆镍颗粒，镍颗粒平均尺寸为45.4纳米，表面有微量凸起，夹层的厚度为400~500纳米。

进一步的，所述镍颗粒分散在两层碳纳米薄片之间，团聚现象不明显。

制备镍基软磁薄片的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）制备镍的氢氧化物薄片：将所需量和一定浓度的乙二醇溶液，氨水溶液，碳酸钠水溶液和硝酸镍水溶液加入到反应釜里，搅拌半个小时形成均匀溶液。放入鼓风干燥箱干燥；

（2）制备夹层葡萄糖/镍的氢氧化物前驱体：一定量的葡萄糖和镍的氢氧化物混合，转移到反应釜中，放入鼓风干燥箱干燥；

（3）制备镍基夹层碳复合物：将步骤2得到夹层葡萄糖/镍的氢氧化物前驱体放在石英管中，氮气气氛条件下煅烧。

进一步的，所述步骤（1）中乙二醇溶液的体积为10mL，氨水的体积为12mL，碳酸钠水溶液浓度为1mol/L，体积为4mL，硝酸镍水溶液浓度为1mol/L， 体积为4mL。

进一步的，所述步骤（1）中，反应条件为180 ^oC 下 16 h。

进一步的，所述步骤（2）中，葡萄糖的质量为0.9g，镍的氢氧化物的质量为0.1g，水的体积为30mL，反应条件为180 ^oC 下 8 h。

进一步的，所述步骤（3）中煅烧条件为在氮气气氛下，于800 ^oC下煅烧3 h，升温速率为2 ^oC/min。