[發(fā)明專利]一種納米磁性材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810596340.3
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108483505A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李靜;彭曉領(lǐng);楊艷婷;徐靖才;金紅曉;金頂峰;洪波;王新慶;孫家陽;葛銘輝;于世彥;常珈菘;葛洪良
• 申請（專利權(quán)）人: 彭曉領(lǐng)
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種納米磁性材料的制備方法。該發(fā)明以三維孔道結(jié)構(gòu)SBA?15為模板，運用納米復(fù)制技術(shù)合成高度分散有序的Co_xFe_2?xO₃/SBA?15；通入氫氣，在300~400℃還原4?20h，以重新獲得鐵納米線；通入氨氣，在120~200℃氮化1~30h，經(jīng)去模板得到完全有序的Co_xFe_16?xN₂納米陣列。該方法通過SBA?15將相鄰的Co_yFe_16?y納米線分割開來，磁性納米線相互之間不存在團聚，利于氮化過程氮原子的擴散；同時，相比較于Fe₁₆N₂納米線磁體，Co_xFe_16?xN₂具有更高的矯頑力和居里溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米磁性材料的制備方法，屬于材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

稀土永磁材料日益增長的需求帶來極大的資源、環(huán)境和成本壓力，開發(fā)新型零稀土永磁材料成為研究熱點。其中，具有體心四方結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)態(tài)鐵氮化合物α''-Fe₁₆N₂由于具有超高的飽和磁化強度（4π M_s> 2.4 T）與較大的磁晶各向異性值（K_u> 1.0 × 10⁷ erg/cm³），理論最大磁能積值可達到100 MGOe以上，且組成元素分布廣泛、成本低，很有希望作為一種零稀土永磁材料得以應(yīng)用。

α''-Fe₁₆N₂相由Jack在1951年報道發(fā)現(xiàn)，由于α''-Fe₁₆N₂相是亞穩(wěn)相，在214 ℃以上容易發(fā)生相分解成α-Fe和γ'-Fe₄N。因此，文獻中制得的α''-Fe₁₆N₂材料體系中大多還含有α-Fe和γ'-Fe₄N等其他鐵氮混合相。1972年，Kim和Takahashi研究組首次報道了α''-Fe₁₆N₂薄膜材料具有超高飽和磁化強度，其飽和磁化強度M_s約為280 emu/g，高于已知的具有最高M_s值的35%Co-Fe軟磁合金，這一令人振奮的研究結(jié)果由于其特殊的物理內(nèi)涵和潛在的應(yīng)用引起了很多關(guān)注。此后，許多的研究小組采用不同的制備方法對α''-Fe₁₆N₂薄膜材料進行較深入的研究，但是α''-Fe₁₆N₂的M_s值被報道從240 emu/g到315 emu/g不等，對于α''-Fe₁₆N₂材料的巨磁矩的真實性和來源引起了很多爭議。Takahashi等認為α''-Fe₁₆N₂材料的巨磁矩的不統(tǒng)一性主要來源于對樣品中α''-Fe₁₆N₂相的鑒定、對其體積分數(shù)的計算以及體系中其他鐵氮相的磁矩大小等不確定因素。制備出單相的α''-Fe₁₆N₂材料，無論是對α''相磁性機制的理論研究還是實際應(yīng)用，都具有非常重要的意義。