选小于等于10nm，进一步优选小于等于2nm(通过加入TE0S的量来控制)。这样，在改善原来氧化娃包裹层结构的同时，又不至于造成金属阳离子对核原料合金的破坏。本发明工艺简单、能耗低，得到改善后的合金包裹层结构均匀而且稳定，并且饱和磁化强度得到有效提高，大大改善了软磁性能。
[0035]图1是实施例1步骤(3)合成的纳米FeNi3原料的TEM图像，可以看出合成的粒径均匀，大小在150nm左右。
[0036]图2是实施例1步骤(5)所得到的氧化硅包裹FeNi3的TEM图像，可以看出氧化硅层均匀包裹在纳米FeNi3表面，包裹层厚度在40nm左右。
[0037]图3是本发明实施例1所得到的改善包裹结构的TEM图像，如图3所示，实施例1中的片状硅酸盐材料层的片状硅酸盐材料近乎垂直于软磁材料本体的外表面。
[0038]实施例2
[0039]本实施例与实施例1的区别在于，步骤(7)是将0.2g尿素与0.lmmol硝酸钴配成5mL的澄清溶液加入到步骤(6)的溶液中，其它工艺条件与参数不变。
[0040]图4是实施例2所得到的改善包裹结构的TEM图像，可以看出，片状硅酸盐材料层中的片状硅酸盐材料近乎平行于软磁材料本体的外表面。
[0041]图5是本发明实施例1得到的制品(曲线3)、实施例2得到的制品(曲线2)与图2得到原始氧化硅包裹层样品(曲线1)VSM磁性能图像。可以看出软磁性能得到改善。
[0042]实施例3
[0043]本实施例与实施例1的区别在于，步骤(7)是将0.2g尿素与0.lmmol硫酸镍配成5mL的澄清溶液加入到步骤(6)的溶液中，其它工艺条件与参数不变。
[0044]实施例4
[0045]本实施例与实施例1的区别在于，步骤(7)是将0.2g尿素与0.lmmol氯化镍配成5mL的澄清溶液加入到步骤(6)的溶液中，其它工艺条件与参数不变。
[0046]实施例5
[0047]本实施例与实施例1的区别在于，步骤(7)将0.2 g的尿素、0.0 5 mm ο 1硝酸钴与
0.05mmol硝酸镍配成5mL的澄清溶液加入到步骤(6)的溶液中，其它工艺条件与参数不变。
[0048]实施例6
[0049]本实施例与实施例1的区别在于，步骤(1)是称取0.9944g氯化亚铁与1.1895g的氯化钴，其他工艺与参数不变。经过步骤(3)可以得到FeCo软磁合金本体。
[0050]实施例7
[0051 ]本实施例与实施例1的区别在于，步骤(1)是称取1.1881g氯化镍与1.1895g的氯化钴，其他工艺与参数不变。经过步骤(3)可以得到CoNi软磁合金本体。
[0052]实施例8
[0053]本实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例是采用市场购买的微米铁粉(上海允复纳米科技有限公司生产，粒径大小在1?2μπι)作为软磁材料本体，省去上述实施例中的步骤(1)?(3)。其它工艺条件与参数不变。
[0054]本发明实施例提供的一种软磁复合材料，由于在软磁材料本体外均匀包裹一层由片状硅酸盐材料形成的绝缘层，这样，片层结构的硅酸盐材料大大改善了软磁复合材料的软磁性能，即具有较高的饱和磁化强度(如图5所示，饱和磁化强度从初始氧化硅包裹软磁本体的52emu/g增加到硅酸盐包裹软磁本体的77emu/g)，较低的矫顽力(如图5所示，矫顽力在包裹软磁本体前后仍保持在1800e)。
[0055]本发明公开和提出的所有方法和制备技术，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变原料和工艺路线等环节实现，尽管本发明提出了好多种实施实例，但各种金属盐以及它们的浓度并不能穷尽。在所合成的软磁复合材料中，软磁本体的粒径大小与硅酸盐包裹层的厚度也可以通过反应参数来控制。熟悉本领域技术的人员容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
【主权项】
1.一种软磁复合材料，包括软磁材料本体，及软磁材料本体外层包裹的片状硅酸盐材料层，其特征在于，所述片状硅酸盐材料层中的片状硅酸盐材料平行于所述软磁材料本体的外表面，或者所述片状硅酸盐材料层中的片状硅酸盐材料垂直于所述软磁材料本体的外表面； 所述片状硅酸盐材料为硅酸镍、硅酸钴或两者的混合物； 所述软磁材料本体的粒径在10nm?ΙΟμ??，所述片状娃酸盐材料层的厚度在2?lOOnm。2.根据权利要求1所述的一种软磁复合材料，其特征在于，所述软磁材料本体为铁系金属单质、金属合金或软磁铁氧体。3.权利要求1的一种软磁复合材料的制备方法，具有如下步骤: (1)称取氯化亚铁、氯化钴、氯化镍做合成软磁本体的原料，将它们两两配比再与聚乙二醇加入到蒸馏水中，磁力搅拌30min至溶液澄清;所述的氯化亚铁与氯化镍、聚乙二醇的摩尔浓度比为1:3:0.1；所述的氯化亚铁与氯化钴、聚乙二醇的摩尔浓度比为2:2:0.1；所述的氯化钴与氯化镍、聚乙二醇的摩尔浓度比为2:2:0.1; (2)另将氢氧化钠溶于蒸馏水中，氢氧化钠与蒸馏水的质量比为1:15，所述的蒸馏水与步骤(1)所使用的蒸馏水容量比为15: 80，形成澄清溶液;再将此溶液加入到步骤(1)的溶液中，在三口烧瓶中快速机械搅拌，随后此溶液按19: 1的容量比滴加水合肼，在室温条件下搅拌反应6h; (3)将步骤(2)所得溶液用磁铁进行磁分离，得到黑色粉体，再用去离子水与乙醇分别清洗黑色粉体至去离子水清洗后的溶液pH=7;之后将黑色粉体在60°C真空烘箱内干燥2h，得到合成的FeNi 3、FeCo或CoN i软磁材料本体； (4)称取步骤(3)得到的软磁材料本体，将每0.6g软磁材料本体溶于50mL乙醇中，随后按照容量比为100:1加入硅烷偶联剂，机械搅拌lh，磁分离，得到活化的黑色粉体； (5)称取步骤(4)得到的活化后黑色粉体，将每0.6g黑色粉体加入到80mL乙醇中，再加入18mL蒸馏水、lmL氨水，搅拌过程中逐滴加入容量比为99:1的硅酸四乙酯，机械搅拌6h;用去离子水与乙醇分别清洗黑色粉体至去离子水洗后的溶液pH=7;磁分离，之后将黑色粉体在60°C真空烘箱内干燥2h，得到氧化硅包裹的软磁材料本体； (6)称取步骤(5)所得黑色粉体加入到蒸馏水中充分分散，所述黑色粉体与蒸馏水质量比为0.04:65; (7)将每0.2g尿素与0.lmmol金属盐加入到蒸馏水中，搅拌形成澄清溶液，再将此溶液加入到步骤(6)所得溶液中，所述溶液与步骤(6)溶液容量比为1:13，倒入密闭玻璃瓶内；在85?150°C烘箱内保温反应6?20h后取出；用去离子水与乙醇分别清洗黑色粉体至去离子水洗后的溶液pH=7;磁分离，之后将黑色粉体在60°C真空烘箱内干燥2h，得到软磁复合材料。4.根据权利要求3所述的一种软磁复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)聚乙二醇的规格为PEG-4000。5.根据权利要求3所述的一种软磁复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的硅烷偶联剂型号为KH550。6.根据权利要求3所述的一种软磁复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中金属盐的阴离子为N03—、S042—、C1—中的一种或多种;所述金属盐的阳离子为Co2+、Ni2+、Cu2+、La3+中的一种或多种，以及可以形成硅酸盐的其他金属阳离子。7.根据权利要求3所述的一种软磁复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中的金属盐包括:硝酸钴、硝酸镍、硝酸铜、硝酸镧、硫酸镍、氯化镍中的一种或多种。
【专利摘要】本发明公开了一种软磁复合材料及其制备方法，包括软磁材料本体及其外层由片状硅酸盐材料形成的片状硅酸盐材料层。先将软磁材料本体溶于乙醇中，加入硅烷偶联剂，搅拌，得到活化的黑色粉体；再将活化后黑色粉体加入到乙醇中，加入蒸馏水、氨水、硅酸四乙酯，搅拌，将反应产物依次用蒸馏水、乙醇清洗，磁分离，得到氧化硅包裹的软磁材料本体；称取所得产物，加入到蒸馏水中充分分散；再将尿素及金属盐溶液加入到混合溶液中，其容量比为1:13，在85～150℃烘箱内保温反应6～20h后取出，再用蒸馏水、乙醇清洗，磁分离，以得到软磁复合材料。本发明提高了原软磁材料表面包裹层的均匀性从而提高了软磁性能，且制备方法简单、温和，能耗较低。
【IPC分类】H01F1/12, H01F7/00, H01F1/33, H01F41/02
【公开号】CN105448447
【申请号】CN201510853789
【发明人】侯峰, 李国君, 梅云辉
【申请人】天津大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月27日