[發明專利]納米γ-Fe2

有效

• 申請號: 202010486806.1
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111799051B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 徐軍明;胡振明;朱安福;武軍;宋開新
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01F1/00
• 分類號: H01F1/00;H01F1/10;H01F41/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

本發明公開了一種納米γ?Fe₂O₃包覆納米二氧化硅復合材料及制備方法和高頻抗干擾磁芯，該復合材料中納米二氧化硅為核，其直徑為30～60nm。γ?Fe₂O₃為殼，均勻包覆在納米二氧化硅表面，殼厚度為100～200nm，γ?Fe₂O₃晶粒尺寸為10nm左右。該復合材料制作的磁芯，在低頻上具有非常小的阻抗，在200MHz～2GHz頻率上具有大的阻抗，可以作為高頻抗干擾磁芯材料。

技術領域

本發明屬于材料制備領域，涉及一種納米γ-Fe₂O₃包覆納米二氧化硅復合材料及制備方法和高頻抗干擾磁芯，該材料在高頻抗干擾磁芯領域中具有使用價值。

背景技術

電源線會把外界電網的干擾、開關電源的噪聲傳到設備的線路中。在電源的出口和印刷板的電源入口處設置鐵氧體抗干擾磁芯，即可抑制電源與印刷板之間的高頻干擾傳輸，也可抑制印刷板之間高頻噪聲的相互干擾。

目前，抗干擾磁環主要采用鐵氧體材料。不同的鐵氧體具有不同的最佳抑制頻率范圍，其中錳鋅鐵氧體比較適合用在低頻，例如 30MHz或者更低頻率場合；而鎳鋅鐵氧體比較適用在高頻，例如 25MHz～200MHz，或更高頻率的場合。然而，隨著目前電路使用頻率的提高，目前已有的錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體已經不能滿足頻率的要求。對于200MHz以上的干擾信號的抑制是目前急需解決的抗干擾頻率。

目前，主要通過鐵氧體的摻雜來提高鐵氧體的使用頻率。然而其提高的幅度不大。而制備成納米顆粒可以提高鐵氧體的頻率，但如何低成本、高穩定性的制備納米鐵氧體還處于不斷的研究中。納米磁性氧化鐵只有鐵金屬元素，因而材料價格便宜，對環境污染小。然而由于制備成本高，一直只是用于生物磁性材料方面。納米顆粒作為抗干擾的研究也有一些。然而，工業化制備問題一直沒有得到有效解決。在氧化鐵與氧化硅復合材料的制備方面，雖然在氧化鐵表面制備氧化硅的研究報道很多，但目前還沒有在納米二氧化硅表面沉積納米氧化鐵的報道，也沒有該復合用于高頻抗干擾的磁芯的報道。在氧化硅表面制備納米氧化鐵，由于氧化硅的基底作用，納米氧化鐵沉積在二氧化硅表面，不易產生團聚。但二氧化硅由于化學性能很穩定，因而不容易在其表面沉積。

發明內容：

針對現有技術的不足，本發明公開納米γ-Fe₂O₃包覆納米二氧化硅復合材料及制備方法和高頻抗干擾磁芯，該復合材料采用納米二氧化硅為核，γ-Fe₂O₃為殼，均勻包覆在納米二氧化硅表面。該材料在 200M到2G頻率干擾信號具有良好的抑制效果。

為了解決現有技術存在的技術問題，本發明的技術方案如下：

納米γ-Fe₂O₃包覆納米二氧化硅復合材料，在納米二氧化硅核表面均勻包覆一層納米γ-Fe₂O₃殼，其中，納米二氧化硅核的直徑為 30～60nm；納米γ-Fe₂O₃殼厚度為100～200nm，由尺寸為10nm的γ-Fe₂O₃晶粒組成。

本發明還公開了一種納米γ-Fe₂O₃包覆納米二氧化硅復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：量取DMF和蒸餾水，體積比為8:2，混合均勻后作為混合溶劑；

步驟2：稱取一定量納米二氧化硅加入到混合溶劑中，經超聲10 分鐘后使納米二氧化硅均勻分散在溶劑中獲得納米二氧化硅分散液；其中，納米二氧化硅在混合液中的濃度為0.5～2mg/mL；