专利名称：合成碳包裹铁磁性金属纳米粒子的石墨电弧放电方法
技术领域：
本发明是合成碳包裹铁磁性金属纳米粒子的石墨电弧放电方法，属纳米材料的制备技术。
铁磁性金属纳米粒子由于具有纳米材料所具有的小尺寸效应、量子尺寸效应和表面效应等特性，使其具有常规同种粗品粒材料所不具备的优良磁特性而得到在高新技术领域中的广泛应用。例如它们具有单磁畴结构，具有很高的矫顽力，因而用作磁纪录材料时可以提高信/噪比，改善图像质量；它们还可以通过改变磁场来控制透光量而应用于光快门、光调节器；另外还可作为抗癌药物的磁性载体、细胞磁分离介质材料、复印机墨粉材料以及用于磁印刷等多种用途。但是，由于纳米微粒的表面活性高，也导致了铁磁性金属纳米粒子具有容易被氧化的缺点，影响了该类纳米粒子的应用。
本发明的目的就是为了克服和解决现有技术制得的铁磁性金属纳米粒子容易被氧化、影响其被广泛应用的缺点和问题，研究发明一种能使铁磁性金属纳米粒子难于被氧化、抗氧化性大大提高、使其应用更广泛的合成碳包裹铁磁性金属纳米粒子的石墨电弧放电方法。
本发明是通过下述技术方案来实现的(1)选用放电装置选用电压19V～30V、电流45A～100A的低压大电流石墨电极放电装置；(2)制作复合阳极将5～40％的铁磁性金属微粉与95～60％的石墨粉混合制成复合阳极棒，阴极用纯石墨棒；(3)惰性气体下放电反应室抽真空后，通入压强为80～700毫米汞柱的氦(He)气或氖(Ne)气或氩(Ar)气，并维持在该压强下放电；(4)合成碳包裹的铁磁性金属纳米粒子放电后得到的粉体即为碳包裹铁磁性金属纳米粒子，金属纳米粒子的直径为5～50nm，随上述工艺条件的不同而异。
本发明与现有技术相比有如下的优点和有益效果用本发明方法制得的铁磁性金属纳米粒子，由于铁磁性金属纳米粒子经碳包覆后，其抗氧化性大大提高。举例来说，铁纳米粒子置于空气中是极易氧化的，但经碳包裹的铁纳米粒子在空气中放置数月后，经X射线衍射分析检测，粉体中仍不含有氧化物，这就证明了用本发明方法合成的碳包裹铁磁性金属纳米粒子经碳包覆后增加了铁纳米粒子的抗氧化性。
本发明的实施方式比较简单，只要按上面说明所述的方法步骤及工艺条件逐步进行操作，便能较好地实施本发明。发明人经过多年的研究、试验、有许许多多成功的实施例，下面仅举3个实施例列表表示于表1。
表1
权利要求
1.一种合成碳包裹铁磁性金属纳米粒子的石墨电弧放电方法，其特征在于(1)选用放电装置选用电压19V～30V、电流45A～100A的低压大电流石墨电极放电装置；(2)制作复合阳极将5～40％的铁磁性金属微粉与95～60％的石墨粉混合制成复合阳极棒，阴极用纯石墨棒；(3)惰性气体下放电反应室抽真空后，通入压强为80～700毫米汞柱的氦(He)气或氖(Ne)气或氩(Ar)气，并维持在该压强下放电；(4)合成碳包裹的铁磁性金属纳米粒子放电后得到的粉体即为碳包裹铁磁性金属纳米粒子，金属纳米粒子的直径约5～50nm，随上述工艺条件的不同而异。
全文摘要
本发明是合成碳包裹铁磁性金属纳米粒子的石墨电弧放电方法,它包括:(1)选用低压大电流石墨电极放电装置;(2)制作复合阳极棒、选用纯石墨阴极棒;(3)反应室内惰性气体下放电;(4)合成碳包裹的磁性金属纳米粒子。本发明合成制得的碳包裹铁磁性金属纳米粒子抗氧化性大大提高,难于被氧化、使其应用更广泛。
文档编号B22F9/02GK1334160SQ01127718
公开日2002年2月6日 申请日期2001年8月9日 优先权日2001年8月9日
发明者张海燕 申请人:广东工业大学