[發明專利]一種鐵納米帶及其制備方法

有效

• 申請號: 201210353075.9
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102921940A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 楊峰;崔立山
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/16;C22C9/00;C22C1/02;C22C30/02;C22C38/16;C22C33/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明涉及一種鐵納米帶及其制備方法，屬于納米材料制備技術領域。

背景技術

金屬納米材料由于其獨特的物理化學性能，引起人們的廣泛關注，低維納米材料逐漸成為研究的熱點問題。美國佐治亞理工學院的王中林教授等在世界上首次發現并合成了納米帶狀結構的半導體氧化物，被認為是納米材料合成領域的重大突破。目前，納米帶的制備方式主要有：真空蒸發-冷凝法，微乳技術，模板合成法，分子自組裝法等。

Fe納米材料由于具備優異的電磁性能，廣泛應用于存儲材料、吸波隱身材料等。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種鐵納米帶，其長度可達微米級甚至厘米級。

本發明的目的還在于提供上述鐵納米帶的制備方法，通過對銅鐵復合材料的侵蝕，得到鐵納米帶，具有成本低、能耗低、工藝簡單、產量大等特點。

為達到上述目的，本發明提供了一種鐵納米帶，其厚度約為20-40納米，長度為5微米-1厘米，寬度為100-500nm。

根據本發明的具體鐵納米帶，其是通過以下步驟制備的：將銅鐵復合材料絲材放入侵蝕液中浸泡2-20個小時，溶解掉銅，撈取剩下的固體，在乙醇中進行超聲清洗，利用紅外燈烘干，得到所述鐵納米帶；

其中，所述侵蝕液由去離子水和濃度為25wt.％的氨水按1∶9-1∶5的體積比混合而成。

本發明還提供了上述鐵納米帶的制備方法，其包括以下步驟：

將銅鐵復合材料絲材放入侵蝕液中浸泡2-20個小時，溶解掉銅，撈取剩下的固體，在乙醇中進行超聲清洗，利用紅外燈烘干，得到鐵納米帶；

其中，侵蝕液由去離子水和濃度為25wt.％的氨水按1∶9-1∶5的體積比混合而成。

在上述制備方法中，優選的，在銅鐵復合材料中，銅和鐵的質量比為10∶1-6∶1。

在上述制備方法中，優選的，其還包括以下制備銅鐵復合材料絲材的步驟：

按銅鐵復合材料的成分配比選取純度為99.0wt.％-99.9wt.％的單質銅和純度為99.0wt.％-99.9wt.％的單質鐵；

將單質銅和單質鐵放入真空度高于10^-1Pa或惰性氣體保護的熔煉爐中，在1600℃熔煉得到銅鐵復合材料，澆鑄成鑄錠；

將鑄錠在500℃熱鍛為棒狀材料，對所述棒狀材料進行多道次的拔絲處理得到所述銅鐵復合材料絲材。

在上述制備方法中，具體的拔絲處理方式可以根據實際需要安裝常規方式進行，優選地，在拔絲過程中進行2-3次退火處理，退火處理的溫度為500℃，時間為5-10分鐘。

本發明所提供的鐵納米帶的厚度為納米級，而長度可以達到微米級，甚至厘米級，在多個領域都有廣闊的前景。本發明提供的鐵納米帶的制備方法具有成本低、能耗低、工藝簡單等特點，可大規模生產不同長度的納米帶。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中：

圖1和圖2為實施例1制備的鐵納米帶的SEM照片；

圖3為實施例1制備的鐵納米帶的能譜成分分析結果；

圖4和圖5為實施例2制備的鐵納米帶的SEM照片。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現參照說明書附圖對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。

實施例1

本實施例提供了一種鐵納米帶，其是通過以下步驟制備的：

1、制備銅鐵復合材料(Fe的含量為10.7wt％)絲材

(1)按銅鐵復合材料成分配比選取純度為99.5wt.％的單質銅以及純度為99.5wt.％的單質鐵；

(2)將上述單質銅、單質鐵放入真空度高于10^-1Pa或惰性氣體保護的熔煉爐中熔煉得到銅鐵復合材料，澆鑄成鑄錠；

(3)將鑄錠在500℃熱鍛為棒狀材料，經過多道次拔絲，在拔絲的過程中進行500℃、5分鐘的退火處理，最終分別得到直徑為0.5mm、0.2mmm的銅鐵復合材料絲材。

2、對直徑為0.5mm的銅鐵復合材料絲材進行侵蝕制備鐵納米帶