[發明專利]石墨包裹哈斯勒(Heusler)及氮摻雜的合金化合物Fe3Si納米膠囊

有效

• 申請號: 201710480812.4
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107511478B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 馬嵩;華安;魏鋒;劉磊;耿殿禹;劉偉;張志東
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F9/12;B22F9/14;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 崔曉蕾

1.一種由石墨包裹哈斯勒軟磁合金化合物Fe₃Si的納米膠囊Fe₃Si@C，其特征在于：所述納米膠囊形貌為納米尺寸的類球形，單個Fe₃Si@C納米膠囊的結構具有殼-核結構特征，其中石墨為外殼，哈斯勒軟磁合金化合物Fe₃Si為內核；

所述納米膠囊Fe₃Si@C的制備方法為：

用高溫等離子體電弧蒸發技術，在工作氣體下原位制備得到；其中：采用高純石墨電極為陰極，Fe_xSi_100-x合金為陽極靶材，x＝40-60，陰極與陽極靶材之間保持1-10mm的距離；電弧放電的電流為60～200A，電壓為5～40V；電弧保持時間為5-300分鐘，所用工作氣體為氬氣和氫氣，所用催化氣體為乙醇。

2.按照權利要求1所述納米膠囊Fe₃Si@C，其特征在于：所述納米膠囊Fe₃Si@C尺寸分布在10-60nm，平均粒徑30-40nm。

3.按照權利要求1所述納米膠囊Fe₃Si@C，其特征在于：氬氣的分壓為5-60kPa，氫氣的分壓為10-40kPa，乙醇的用量為5-50ml。

4.按照權利要求1所述納米膠囊Fe₃Si@C，其特征在于：所述陽極靶材Fe_xSi_100-x合金中x＝45-55，乙醇的用量為20-30ml。

5.按照權利要求1所述納米膠囊Fe₃Si@C，其特征在于：所述陽極靶材中Fe-Si合金為Fe₅₀Si₅₀。

6.按照權利要求1所述納米膠囊Fe₃Si@C，其特征在于：所述陽極靶材為圓柱形合金塊，其直徑為10-50mm，厚度為10-30mm。

7.按照權利要求1所述納米膠囊Fe₃Si@C，其特征在于：納米膠囊Fe₃Si@C制備方法中采用冷卻水水溫范圍10-20℃。

8.一種由石墨包裹氮摻雜的哈斯勒軟磁合金化合物Fe₃Si納米膠囊N-Fe₃Si@C，其特征在于：所述納米膠囊形貌為納米尺寸的類球形，單個N-Fe₃Si@C納米膠囊的結構具有殼-核結構特征，其中石墨為外殼，氮摻雜哈斯勒軟磁合金Fe₃Si為內核；

所述納米膠囊N-Fe₃Si@C的制備方法為：

用高溫等離子體電弧蒸發技術，在工作氣體下原位制備得到；其中：采用高純石墨電極為陰極，Fe_xSi_100-x合金為陽極靶材，x＝40-60，陰極與陽極靶材之間保持1-10mm的距離；電弧放電的電流為60～200A，電壓為5～40V；電弧保持時間為5-300分鐘，所用工作氣體為氬氣和氫氣，所用催化氣體為乙腈。

9.按照權利要求8所述納米膠囊N-Fe₃Si@C，其特征在于：所述納米膠囊N-Fe₃Si@C尺寸分布在10-60nm，平均粒徑30-40nm。

10.按照權利要求8所述納米膠囊N-Fe₃Si@C，其特征在于：氬氣的分壓為5-60kPa，氫氣的分壓為10-40kPa，乙腈用量為5-50ml。

11.按照權利要求8所述納米膠囊N-Fe₃Si@C，其特征在于：所述陽極靶材Fe_xSi_100-x合金中x＝45-55，乙腈的用量為20-30ml。