[发明专利]一种高磁性材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高磁性材料的制备方法，涉及一种高磁性材料的制备方法，主要应用于磁性材料领域的应用。所要解决的技术问题是把纳米颗粒和磁性材料母体结合起来，制备高磁化强度材料。其技术要点是：磁性纳米颗粒镶嵌在磁性母体之中，在制备过程当中或制备磁性母体后通过退火生成，退火同时加入磁场，将增加磁性纳米和磁性母体之间的相互作用，增加居里点及磁化强度，退火的最佳温度随着材料的不同将不同。材料制备简单，采用磁控溅射法、水热法和热分解法都可以制备高性能的材料，本材料的发明可以为在磁性材料在传感器，磁存储，变压器，通讯，无线充电领域的应用提供新的材料选择。

技术领域

本发明涉及一种高磁性材料的制备方法，主要应用于磁性材料领域的应用。

背景技术

磁性材料主要有软磁和硬磁材料。通常是有Fe，Co，Ni及他们的化合物形成。硬磁材料要求矫顽力高，软磁材料需要矫顽力小。然而，无论是硬磁，还是软磁材料，磁化强度都是要求越高越好。高磁化强度的材料研究在近百年间进展缓慢，除了FeCo alloy和Fe₈N研究外，几乎没有其他材料了，而且，Fe₈N的稳定性一直是一个问题。

发明内容：

本发明一种高磁性材料的制备方法所要解决的技术问题是：把纳米颗粒和磁性材料母体结合起来，制备高磁化强度材料，为磁性材料的应用提供了新的材料选择。

本发明一种高磁性材料的制备方法所采取的技术方案是：磁性纳米颗粒镶嵌在磁性母体之中，该材料的化学成分按摩尔百分比计：纳米颗粒0-50％；磁性基体/母体材料50％-100％；磁性纳米颗粒的海量可以从10％至50％，磁性纳米颗粒小于10纳米，磁性纳米颗粒可以是Fe、 Co、Ni、Gd以及稀土金属或是NiO、CoO、Co₃O₄、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄反铁磁和亚铁磁性磁性纳米颗粒，

制备方法可以通过以下几种制备途径：

(1)薄膜高磁性材料的制备方法：Ni/NiO为例，利用磁控溅射仪生长一层Ni，一层NiO，再一层Ni，然后再一层NiO，这样重复五次，每层的厚度需要精密控制，大约只有1-2纳米厚；磁性下退火：通常制备10多层膜后，制备的薄膜在氢气的气氛下进行退火，退火的温度 Ni/NiO最佳温度在200度，加入磁场的磁化强度大于0.1特斯拉；

(2)纳米颗粒高磁性材料的制备方法：Ni/NiO为例，nickel acetate(1M)和ethylene glycol(100ml)加热到194度。nickel acetate分解成Ni，一定浓度的氧气通入到容器中，Ni/NiO形成，同样，热分解法，水热法都可以来制备高磁性材料；

磁性纳米颗粒镶嵌在磁性母体之中，磁性颗粒可以在制备过程当中生成，也可以在制备磁性母体后通过退火生成，退火同时加入磁场，将增加磁性纳米和磁性母体之间的相互作用，增加居里点及磁化强度，退火的最佳温度随着材料的不同将不同，Fe/Fe₃O₄在400度，退火的温度通常在100-400度，提供的磁场需要大于0.1特斯拉，

本发明一种高磁性材料的制备方法的有益效果：材料制备简单，材料只是两种元素的复合物，采用磁控溅射法、水热法和热分解法都可以制备高性能的材料；

常温下，其性能比磁性基体/母体的磁化强度都有很大的提高，低温下，更高的性能已被观察到，这意味着工艺的改进将进一步提高材料的性能。

本材料的发明可以为在磁性材料在传感器，磁存储，变压器，通讯，无线充电领域的应用提供新的材料选择。