专利名称：一种巨磁阻抗效应复合丝及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种巨磁阻抗效应复合丝材料及其制备方法，属于交流传感技术、磁存储技术领域。
本发明是由如下技术方案实现的这种巨磁阻抗效应的复合丝是在银丝、铝丝或银-铜合金丝外层通过电沉积Ni100-xFex磁性层制得的，其中复合丝材料成分为Ni100-xFex/A。x的取值为15～25；Ni100-xFex磁性镀层厚度为1微米～1毫米。
巨磁阻抗效应复合丝的具体制备步骤如下(1)将NiSO4·7H2O溶于50℃～90℃的热水中，过滤后倒入电镀槽；(2)将FeSO4·7H2O溶于20℃～50℃的温水中，然后加入柠檬酸，搅拌溶解后加入电镀槽中；(3)将NaCl溶解，加入电镀槽中；(4)用5％的NaOH溶液调镀液的pH值为1～5；(5)以上各步骤要满足镀液中各物质的浓度为FeSO4·7H2O的浓度为0.019～0.022克/毫升；NiSO4·7H2O的浓度为0.029～0.31克/毫；柠檬酸的浓度为0.015～0.02克/毫升；NaCl的浓度为0.01～0.15克/毫升；(6)电镀时，选Ni100-xFex合金为阳极，阴极A可以是银丝、铝丝、银-铜合金丝之一种，镀液温度控制在20℃～80℃，电流密度为10A～800A/cm2，电镀时间为5～100分钟，从而得到材料成分为Ni100-xFex/A的巨磁阻抗效应复合丝，X值取15～25，Ni100-xFex/A镀层厚度为1微米～1毫米。
采用本发明方法得到的巨磁阻抗效应复合丝，在低频下具有较大的巨磁阻抗效应。例如在直流磁场为90奥斯特，交流电流频率为10kHz下，测得该材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0变化率可达-80％。因而，这种巨磁阻抗效应复合丝可广泛地应用于交流传感技术、磁存储技术领域。
本发明方法具有工艺简单、生产成本低等优点。
具体实施方式
实施例1将NiSO4·7H2O溶于60℃的热水中，过滤后倒入电镀槽，再将FeSO4·7H2O溶于50℃的温水中，然后加入柠檬酸，搅拌溶解后加入槽中；将NaCl溶解，加入槽中。镀液中FeSO4·7H2O的浓度为0.02克/毫升，NiSO4·7H2O的浓度为0.3克/毫升，柠檬酸的浓度为0.02克/毫升，NaCl的浓度为0.01克/毫升，用5％的NaOH溶液调镀液的pH值为2.5。电镀时，阳极为Ni79Fe21合金，阴极是外径为200微米的银丝，镀液温度为50℃，电流密度为200A/cm2，电镀时间为60分钟。从而得到Ni79Fe21/Ag复合丝材料，其Ni79Fe21磁性层厚度为50微米。在直流磁场为90奥斯特，交流电流频率为10kHz下，测得该材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0变化率为-80％。
实施例2将NiSO4·7H2O溶于70℃的热水中，过滤后倒入电镀槽，再将FeSO4·7H2O溶于50℃的温水中，然后加入柠檬酸，搅拌溶解后加入槽中；将NaCl溶解，加入槽中。镀液中FeSO4·7H2O的浓度为0.021克/毫升，NiSO4·7H2O的浓度为0.296克/毫升，柠檬酸的浓度为0.02克/毫升，NaCl的浓度为0.012克/毫升，用5％的NaOH溶液调镀液的pH值为2.8。电镀时，阳极为Ni78Fe22合金，阴极是外径为100微米的银丝，镀液温度为50℃，电流密度为200A/cm2，电镀时间为15分钟。从而得到Ni78Fe22/Ag复合丝材料，其Ni78Fe22磁性层厚度为20微米。在直流磁场为90奥斯特，交流电流频率为10kHz下，测得该材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0变化率为-45％。
实施例3将NiSO4·7H2O溶于60℃的热水中，过滤后倒入电镀槽，再将FeSO4·7H2O溶于50℃的温水中，然后加入柠檬酸，搅拌溶解后加入槽中；将NaCl溶解，加入槽中。镀液中FeSO4·7H2O的浓度为0.019克/毫升，NiSO4·7H2O的浓度为0.31克/毫升，柠檬酸的浓度为0.015克/毫升，NaCl的浓度为0.01克/毫升，用5％的NaOH溶液调镀液pH值为2.5。电镀时，阳极为Ni80Fe20合金，阴极是外径为100微米的银铜合金丝，镀液温度为40℃，电流密度为300A/cm2，电镀时间为30分钟。从而得到Ni80Fe20/Ag-Cu复合丝材料，其Ni80Fe20磁性层厚度为30微米。在直流磁场为90奥斯特，交流电流频率为10kHz下，测得该材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0变化率为-66％。
实施例4将NiSO4·7H2O溶于60℃的热水中，过滤后倒入电镀槽，再将FeSO4·7H2O溶于50℃的温水中，然后加入柠檬酸，搅拌溶解后加入槽中；将NaCl溶解，加入槽中。镀液中FeSO4·7H2O的浓度为0.021克/毫升，NiSO4·7H2O的浓度为0.296克/毫升，柠檬酸的浓度为0.016克/毫升，NaCl的浓度为0.01克/毫升，用5％的NaOH溶液调镀液pH值为2.5。电镀时，阳极为Ni78Fe22合金，阴极是外径为150微米的铝丝，镀液温度为50℃，电流密度为300A/cm2，电镀时间为40分钟。从而得到Ni78Fe22/A1复合丝材料，其Ni78Fe22磁性层厚度为40微米。在直流磁场为90奥斯特，交流电流频率为10kHz下，测得该材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0变化率为-50％。
实施例5将NiSO4·7H2O溶于65℃的热水中，过滤后倒入槽，再将FeSO4.7H2O溶于50℃的温水中，然后加入柠檬酸，搅拌溶解后加入槽中；将NaCl溶解，加入槽中。镀液中FeSO4·7H2O的浓度为0.022克/毫升，NiSO4·7H2O的浓度为0.3克/毫升，柠檬酸的浓度为0.02克/毫升，NaCl的浓度为0.015克/毫升，用5％的NaOH溶液调镀液pH值为3.5。电镀时，阳极为Ni77Fe23合金，阴极是外径为50微米的银丝，镀液温度为50℃，电流密度为200A/cm2，电镀时间为18分钟。从而得到Ni77Fe23/Ag复合丝材料，其Ni77Fe23磁性层厚度为24微米。在直流磁场为90奥斯特，交流电流频率为10kHz下，测得该材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0变化率为-35％。
权利要求
1.一种巨磁阻抗效应复合丝，其特征是在导电金属丝A外层电沉积Ni100-xFex磁性层，复合丝材料成分为Ni100-xFex/A，其中x的取值为15～25；A可以是银丝、铝丝、银-铜合金丝中的一种。
2.根据权力要求1所述的巨磁阻抗效应复合丝，其特征是Ni100-xFex磁性镀层厚度为1微米～1毫米。
3.一种制备如权利要求1所述的巨磁阻抗效应复合丝的方法，其特征是制备步骤如下(1)将NiSO4·7H2O溶于50℃～90℃的热水中，过滤后倒入电镀槽；(2)将FeSO4·7H2O溶于20℃～50℃的温水中，然后加入柠檬酸，搅拌溶解后加入电镀槽中；(3)将NaCl溶解，加入电镀槽中；(4)用5％的NaOH溶液调镀液的pH值为1～5；(5)以上(1)-(4)各步骤要满足镀液中各物质的浓度为FeSO4·7H2O的浓度为0.019～0.022克/毫升；NiSO4·7H2O的浓度为0.029～0.31克/毫升；柠檬酸的浓度为0.015～0.02克/毫升；NaCl的浓度为0.01～0.15克/毫升；(6)电镀时，选Ni100-xFex合金为阳极，阴极A可以是银丝、铝丝、银-铜合金丝之一种，镀液温度控制在20℃～80℃，电流密度为10Acm2～800A/cm2，电镀时间为5～100分钟，从而得到材料成分为Ni100-xFex/A的巨磁阻抗效应复合丝，其中X的取值为15～25，Ni100-xFex/A镀层厚度为1微米～1毫米。
全文摘要
本发明涉及一种巨磁阻抗效应复合丝材料及其制备方法，属于交流传感技术、磁存储技术的领域。本发明的主要内容就是采用电沉积法，在导电金属丝A的外层电沉积Ni
文档编号H01L43/10GK1444296SQ0311216
公开日2003年9月24日 申请日期2003年4月15日 优先权日2003年4月15日
发明者胡季帆, 张玲, 秦宏伟, 陈娟 申请人:山东大学