[发明专利]一种巨磁阻抗效应复合材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种巨磁阻抗效应复合材料及制备方法，其制备方法：通过在巨磁阻抗传感器敏感元件中实现石墨烯层，采用化学镀手段，制备出由石墨烯层包裹的纳米晶Fesubgt;73.5/subgt;Cusubgt;1/subgt;Nbsubgt;3/subgt;Sisubgt;13/subgt;Bsubgt;9.5/subgt;条带。本发明一方面磁性材料周围的导电或磁性材料会改变其磁性能，表面包覆石墨烯引起了纳米晶条带GMI比值的较大变化，显著增强了巨磁阻抗(GMI)效应，提高GMI传感器的灵敏度。另一方面利用氧化石墨烯在GMI传感器上的防腐性能获得高的表面积，可以增加表面选择性和适用范围。

技术领域

本发明属于磁敏感元件领域，涉及一种采用化学镀手段，通过在巨磁阻抗传感器敏感元件中实现石墨烯层的方法，制备出巨磁阻抗(GMI)效应有所提高的巨磁阻抗(GMI)效应复合材料。

背景技术

磁性传感器广泛应用于现代技术，如磁记录、航空安全、目标探测与跟踪、高精度导航系统、防盗系统、磁性标签与标签、地磁测量、人体测量等。这些应用依赖于各种各样的磁传感器。巨磁阻抗(GMI)效应是指磁性材料的交流阻抗随着外加直流磁场的变化而发生显著变化的效应。但其核心在于获得更高的GMI以及灵敏度。另外仅磁性材料组成的敏感元件也限制了该元件的适用范围，使其无法在多种条件下广泛应用。

发明内容

本发明的目的是针对巨磁阻抗效应敏感元件提出的一种巨磁阻抗(GMI)效应复合材料及制备方法，该方法工艺简单，成本低，产品灵敏度高。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种巨磁阻抗(GMI)效应复合材料的制备方法，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：取铁基非晶Fe_73.5Cu₁Nb₃Si₁₃B_9.5条带一条；

步骤2：将步骤1的铁基非晶条带置于管式炉中，真空度设置为0.1-3pa,升温至540℃，通入5-50sccm的氢气，退火15-30分钟，得到铁基纳米晶条带；

步骤3：将步骤2得到的铁基纳米晶条带放置于0.2-0.7M的NaOH、0.2-1.0 M的Na₂CO₃和0.4-1.5M的Na₃PO₄·12H₂O的混合溶液中进行脱脂清洗处理，处理时间为5-20分钟；

步骤4：将步骤3得到的条带放置于3-10M的HCl溶液中进行酸化处理，处理时间为5-20分钟；

步骤5：将步骤4得到的条带放置于0.1-0.3M的SnCl₂· 2H₂O和 0.3-0.7M的HCl的混合溶液中进行敏化处理，处理时间为5-20分钟；

步骤6：将步骤5得到的条带放置于2.0×10^-4 -3.0×10^-4M的PdCl₂和 0.3-0.6M的HCl混合溶液中进行激活处理，处理时间为5-20分钟；

步骤7：取单层氧化石墨烯粉末分散在去离子水中，配置浓度为10-100mg/L的氧化石墨烯水溶液；

步骤8：用NaOH溶液调节氧化石墨烯水溶液的pH值为10-13；

步骤9：向步骤8得到的氧化石墨烯水溶液中加入水合肼，配置石墨烯与水合肼的质量浓度比为10-100∶23000-155000mg/L的混合溶液；

步骤10：将步骤6得到的铁基纳米晶条带放置于步骤9的混合溶液中，并置于50℃-100℃的水浴锅中，在水浴中加热并反应，反应时间为20-180min；结束后取出样品，制得所述巨磁阻抗(GMI)效应复合材料。