[發明專利]一種多級片層結構的鈷顆粒、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202010565177.1
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111482619B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 溫術來;于樹永;趙寰宇;范佳斌;盧江
• 申請（專利權）人: 北京鐵路信號有限公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/068;H05K9/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 付麗

本發明提供一種多級片層結構的鈷顆粒的制備方法，包括以下步驟：A)將鈷鹽和酒石酸鉀鈉在溶劑中混合，加入堿性試劑調節pH值至13～14后加入十六烷基三甲基溴化銨，得到反應溶液；所述十六烷基三甲基溴化銨與鈷鹽的摩爾比為(0.5～0.9)：1；B)將所述反應溶液超聲并加熱至70～90℃，然后加入水合肼，進行還原反應，反應結束后收集生成物，得到鈷顆粒。該方法制備出的鈷顆粒是由納米片層組裝成的對稱雙六角棱臺的顆粒形貌。作為電磁兼容、電磁屏蔽材料而言，較大的磁性能可對電磁波產生較大的磁損耗，其豐富的界面可對電磁波產生較強的介電損耗，因此在磁損耗及介電損耗的協同作用下，可對電磁波產生較大的衰耗作用。

技術領域

本發明屬于電磁材料技術領域，尤其涉及一種多級片層結構的鈷顆粒、其制備方法及應用。

背景技術

磁性材料主要是指由過渡元素鐵、鈷、鎳及其合金等組成的能夠直接或間接產生磁性的物質。現代磁性材料已經廣泛的用在我們的生活之中，例如，將永磁材料用作馬達，應用于變壓器中的鐵心材料，作為存儲器使用的磁光盤，計算機用磁記錄軟盤等。可以說，磁性材料與信息化、自動化、機電一體化、國防、國民經濟的方方面面機密相關。磁性材料的來源主要是天然磁鐵礦，含鈷和鐵的人工合金。

作為典型的金屬磁性材料，鈷金屬具有高比飽和磁化強度、高居里溫度及良好的抗氧化性能，可廣泛應用在航空、航天等領域，特別是鈷顆粒與高頻電磁波具有強烈的相互作用，可對電磁波產生較大的磁損耗，因此在電磁兼容及電磁屏蔽領域具有潛在的應用價值。目前存在的問題是鈷顆粒形態結構單一，制備成本較高的問題，限制了其進一步應用。

發明內容

本發明提供了一種多級片層結構的鈷顆粒、其制備方法及應用，本發明中的方法制備出的鈷顆粒中存在相當比例的由片層組裝而成截角十二面體結構的鈷顆粒，且具有良好的吸波性能。

本發明提供一種多級片層結構的鈷顆粒的制備方法，包括以下步驟：

A）將鈷鹽和酒石酸鉀鈉在溶劑中混合，加入堿性試劑調節pH值至13~14后加入十六烷基三甲基溴化銨，得到反應溶液；

所述十六烷基三甲基溴化銨與鈷鹽的摩爾比為（0.5~0.9）：1；

B）將所述反應溶液超聲并加熱至70~90℃，然后加入水合肼，進行還原反應，反應結束后收集生成物，得到鈷顆粒。

優選的，所述步驟A）的反應溶液中鈷鹽的濃度為0.001~0.1mol/L。

優選的，所述步驟A）的反應溶液中酒石酸鉀鈉的濃度為0.006~0.6mol/L。

優選的，所述步驟A）的反應溶液中十六烷基三甲基溴化銨的濃度為0.0005~0.1mol/L。

優選的，所述鈷鹽和酒石酸鉀鈉的摩爾比為（4~7）：1。

優選的，所述鈷鹽為硫酸鈷、氯化鈷、硝酸鈷和醋酸鈷中的一種或幾種。

優選的，所述水合肼與鈷鹽的摩爾比為（0.8~1.0）：1。

優選的，所述步驟B）中超聲的頻率為60~90kHz，超聲的強度為800~1400W。

如上文所述的制備方法制備得到的多級片層結構的鈷顆粒；

所述多級片層結構的鈷顆粒具有兩個下底面相接觸的六棱臺形貌，且由六邊形片層層疊組裝而成的，所述多級片層結構的鈷顆粒粒徑為1~20μm。

如上文所述的多級片層結構的鈷顆粒在電磁兼容及電磁屏蔽中的應用。