磁性吸波材料、其制备方法、其应用及保健产品与流程

1.本发明涉及医疗保健产品技术领域，尤其涉及一种磁性吸波材料、其制备方法、其应用及保健产品。


背景技术：

2.现如今对吸波材料的要求越来越高，除了具有较好的强度、硬度、韧性还要有耐老化、耐腐蚀、耐温性，还要满足具有“薄、轻、宽、强”的指标。由于电损耗型吸波材料的电磁波透入性很好、质量轻，但对电磁波的损耗能力较差:磁损耗型吸波材料的损耗能力非常突出，但是比重较大，而且由于snvek极限的限制很难满足“薄、轻、宽、强”的指标。因此，单一组分的吸波材料己经无法满足当下的要求，通常将不同损耗的吸波材料复合化来制备电磁性能兼备的材料，例如在医疗保健产品领域中，需要利用这些磁性吸波材料具有特殊的微波吸收特征和电磁阻抗特征来实现制备保健产品或治疗产品的目的。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明在于提供一种磁性吸波材料，以满足独特的微波吸收特征和电磁阻抗特征来实现制备保健产品或治疗产品的目的。
4.第一方面，本发明实施例公开了一种磁性吸波材料，其为膨胀石墨烯、铁和钴形成的三元复合材料，所述三元复合材料具有内部空心的孔道，所述铁和所述钴健合或沉积在所述孔道内。
5.在本发明实施例中，所述铁和所述钴健合连接在膨胀石墨烯层之间。
6.在本发明实施例中，所述铁和所述钴以晶体形成沉积在所述孔道内。
7.第二方面，本发明实施例提供涉及第一方面中磁性吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
8.取经活化的膨胀石墨烯分散于超纯水中，搅拌均匀，得到第一溶液；
9.制备包含铁无机盐、钴无机盐和乙醇的第二溶液；
10.将铁粉、钴粉、所述第一溶液和所述第二溶液混合，搅拌，150～180℃下处理后，分离溶液中固体物，洗涤，得到初步材料；
11.再将所述初步材料置于氢气和氩气的混合气体中处理，并且控制温度上升至700～900℃处理后，即可得到所述磁性吸波材料。
12.在本发明实施例中，所述第二溶液中包含15～20mol/l的铁元素，15～20mol/l的钴元素，以及25～40v/v％的乙醇。
13.在本发明实施例中，反应物中铁粉、钴粉、膨胀石墨烯、铁无机盐和钴无机盐的混合质量比例为(3～6):(3～6):(100～150):(5～10):(5～10)。
14.在本发明实施例中，所述混合气体中氢气和氩气的体积比例为(50～60):(40～50)。
15.第三方面，本发明实施例公开了基于第一方面涉及的磁性吸波材料、或第二方面
涉及的制备方法制得的磁性吸波材料制备的保健产品。
16.在本发明实施例中，所述保健产品包括项圈、手腕圈、腰圈和脚腕圈中的至少一种。
17.第四方面，本发明实施例公开了第一方面涉及的磁性吸波材料、或者第二方面涉及的制备方法制得的磁性吸波材料在制备改善颈椎疼痛保健产品中的应用。
18.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
19.本发明中涉及本发明实施例将膨胀石墨烯、铁和钴形成一种三元复合材料，该三元复合材料具有内部空心的孔道，所述铁和所述钴健合或沉积在所述孔道内。该三元复合材料以膨胀石墨烯为基础，形成一个包裹体，将铁和钴形成的纳米颗粒包裹于其内，如此形成的微观纳米结构，具有协同的电磁提高效应，其复介电常数和复磁导率的频率依赖性图谱中产生了多个电介质和磁损耗峰值，这表明该磁性吸波材料具有优异的微波吸收特征和电磁阻抗特征，利用这种特性有望制备成具有磁疗作用的保健产品，具有十分广阔的应用前景。
20.并通过将该磁性吸波材料制备形成项圈，通过临床试验验证了该项圈具有缓解患者病症和颈肩椎的疼痛症状，这得益于与该磁性吸波材料对环境微波吸收和储存，并利用优异的微波吸收特征和电磁阻抗特征作用于机体细胞，引起机体体液的原子和分子的共振，激活全身细胞活性，进而可对使用者进行活血，促进血液循环，以达到缓解疼痛等保健作用。
附图说明
21.图1为本发明实施例1提供的磁性吸波材料的sem图。
22.图2为本发明实施例1提供的xrd图。
23.图3为本发明实施例1提供的xps图。
24.图4为本发明实施例1、对比例例1、对比例5和对比例11的介电常数ε
r
'的频率分布图。
25.图5为本发明实施例1、对比例例1、对比例5和对比例11的介电常数ε
r
"的频率分布图。
26.图6为本发明实施例1、对比例例1、对比例5和对比例11的介电损耗tanδ
ε
的频率分布图。
27.图7为本发明实施例1、对比例例1、对比例5和对比例11的磁导率常数μ
r
'的频率分布图。
28.图8为本发明实施例1、对比例例1、对比例5和对比例11的磁导率常数μ
r
"的频率分布图。
29.图9为本发明实施例1、对比例例1、对比例5和对比例11的磁损耗tanδ
μ
的频率分布图。
30.图10为本发明实施例1的吸波体厚度为0.5
‑
5.0mm之间的反射损耗图。
31.图11为本发明对比例1的吸波体厚度为0.5
‑
5.0mm之间的反射损耗图。
32.图12为本发明对比例5的吸波体厚度为0.5
‑
5.0mm之间的反射损耗图。
33.图13为本发明对比例11的吸波体厚度为0.5
‑
5.0mm之间的反射损耗图。
34.图14为本发明实施例提供的使用者手臂红外热视图。
35.图15为本发明实施例提供的使用者佩戴基于实施例1磁性吸波材料制备的手腕圈后手臂红外热视图。
36.图16为本发明实施例提供的使用者肩颈红外热视图。
37.图17为本发明实施例提供的使用者佩戴基于实施例1磁性吸波材料制备的项圈后肩颈红外热视图。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
39.磁性金属粉因其具有良好的吸波性能和低成本的优点，使其成最具应用前景的吸收剂，但是其密度过大限制了其应用。膨胀石墨烯具有低密度、薄匹配厚度、高复介电常数、高比表面积、等优点。但是单一的膨胀石墨烯阻抗匹配特性差，可通过渗入磁性金属粉来制备磁损耗复合材料。其中，该磁损耗复合材料可利用膨胀石墨远低于天然石墨的密度制备，膨胀石墨的密度约为天然石墨密度的200倍分之一，具有更大的介电损耗，具有很大的应用前景。同时，单一组分、单一损耗机制的材料很难满足“薄、轻、宽、强
″
的要求。因而，本发明实施例公开了一种三元复合材料，其为膨胀石墨烯、铁和钴形成，该三元复合材料具有内部空心的孔道，所述铁和所述钴健合或沉积在所述孔道内。该三元复合材料以膨胀石墨烯为基础，形成一个包裹体，将铁和钴形成的纳米颗粒包裹于其内，如此形成的微观纳米结构，具有协同的电磁提高效应，其复介电常数和复磁导率的频率依赖性图谱中产生了多个电介质和磁损耗峰值，这表明该磁性吸波材料具有优异的微波吸收特征和电磁阻抗特征，利用这种特性有望制备成具有磁疗作用的保健产品，具有十分广阔的应用前景。
40.具体的，铁和钴健合连接在膨胀石墨烯层之。通过膨胀石墨自身具有的孔道，使得铁和钴形成纳米颗粒而被包裹进入这些孔道中，形成包裹体，促使整个结构产生优异的微波吸收特征和电磁阻抗特征。或者，铁和钴以晶体形成沉积在孔道内。
41.另外，本发明实施例还公开了一种上述磁性吸波材料的制备方法，具体包括以下步骤：
42.s1、取经活化的膨胀石墨烯分散于超纯水中，搅拌均匀得到第一溶液；
43.s2、制备包含铁无机盐、钴无机盐和乙醇的第二溶液；
44.s3、将铁粉、钴粉、所述第一溶液和所述第二溶液混合，搅拌，150～180℃下处理后，分离溶液中固体物，洗涤，得到初步材料；
45.s4、再将所述初步材料置于氢气和氩气的混合气体中处理，并且控制温度上升至700～900℃处理后，即可得到所述磁性吸波材料。
46.通过上述方法能够制备出本发明实施例公开的三元复合材料，尤其是其具有的微观结构。为形成这种微观结构，需要控制第二溶液中铁元素和钴元素的比例，以及最终铁粉、钴粉、膨胀石墨烯以及铁无机盐、钴无机盐的混合质量比例为(3～6):(3～6):(100～150):(5～10):(5～10)。
47.进一步的，s3步骤中还利用碱液调节ph值，例如调节至不低于8。例如，碱液为氢氧
化钠溶液，铁无机盐为fecl3，fe2(so4)3或fe(no3)3，钴无机盐为cocl3，co2(so4)3或co(no3)3。其中的铁粉，钴粉可为一般固体粉末，也可为纳米铁粉和纳米钴粉。
48.另外，在最后的高温处理步骤中，混合气体中氢气和氩气的体积比例为(50～60):(40～50)。通过控制混合气体中氢气的比例，能够控制铁和钴在膨胀石墨中沉积或键合的方式。同时，此过程(s4步骤)中的升温速率及高温处理时间，也能起到控制铁和钴在膨胀石墨中沉积或键合的方式的作用。s4步骤中，由s3步骤的150
‑
180℃升温至700
‑
900℃所需时间为升温时间，所控制的升温速率即为此区间所产生的温度上升速率，高温处理时间为温度升至700
‑
900℃后处理的时间。
49.磁性吸波材料的制备及表征
50.为进一步详细说明本发明实施例提供的磁性吸波材料的制备过程及性能，下方将结合更加具体的实施例进行说明，并将其列入表1。
51.表1
52.53.[0054][0055]
表1中，s2列示出了s2步骤制备的第二溶液中铁和钴的浓度，以及乙醇的体积浓度；s4列示出了s4步骤中所用混合气体中氢气的比例以及升温速率及处理时间，反应物列示出了最终反应过程中加入的铁粉、钴粉、膨胀石墨烯及铁无机盐和钴无机盐的加入摩尔质量比例。
[0056]
例如，实施例1的具体制备过程如下：
[0057]
准确称取膨胀石墨烯30g(分析纯，青岛奥科石墨制品厂)放入强碱溶液浸泡2h后，取出用超纯水洗涤至中性后，均匀分散于10l超纯水中，于2
‑
8℃搅拌均匀后得到第一溶液。
[0058]
准确称取8.125g fecl3、6.55g cocl2溶解于2.5l含有25v/v％的超纯水中，制得第二溶液。
[0059]
将10l第一溶液、2.5l第二溶液混合，再向混合液中加入4.875g铁粉和3.930g镍粉，搅拌，175℃下处理2h后，分离溶液中固体物，洗涤，得到初步材料；
[0060]
再将初步材料置于氢气和氩气的混合气体(氢气55v/v％)中处理，并且控制温度上升至850℃处理2后，其中升温速率为2℃/min，即可得到磁性吸波材料。
[0061]
其他实施例和对比例可参照实施例1的具体过程进行。
[0062]
磁性吸波材料的性能
[0063]
1、微观形貌表征
[0064]
(1)扫描电镜分析(sem)
[0065]
在10ml离心管中，将少量样品(实施例1
‑
11和对比例1
‑
13分别制备)超声分散在无水乙醇中，将溶液滴加到干净的铝箔纸上，等乙醇完全挥发后，剪下小块样品分散较好的铝箔纸贴在样品台的碳导电胶上，将制好的样品通过冷场发射扫描电子显微镜(fe
‑
sem,hitachi 5
‑
4800，日本日立，5kv的加速电压)观察样品表面形貌。用hitachi s
‑
4800型扫描电镜配套的能谱分析仪(edx)可以对样品元素含量进行分析。
[0066]
(2)x射线衍射分析(xrd)
[0067]
将烘干的粉末样品填满样品槽，用载玻片压紧实后，用dimax
‑
rb型转靶x射线衍射仪以cukα射线，波长λ＝0.1452nm，10
°
/min的步数，10
°
～80
°
的扫描范围测样品的x射线衍射图谱。
[0068]
(3)x射线光电子能谱分析(xps)
[0069]
将烘干的粉末样品用压片机压成薄片，用镊子夹取一小块表面光滑的样品贴在样品台的碳导电胶上，用x射线光电子能谱仪(escalab250xi型)对样品表面进行x射线光电子能谱分析。
[0070]
2、性能测试
[0071]
(1)静磁性能测试(vsm)
[0072]
用分析天平称取20mg左右样品于生料胶带，包裹三层成球形，然后装入样品杯。在室温下，用振动样品磁强计(lakeshore 7404型)测样品的磁滞回线，并且分析静磁性能。
[0073]
(2)电磁参数测试(em)
[0074]
将粉末样品和基底材料石蜡按一定比例在加热条件下搅拌、混合均匀，然后用磨具将其压制成圆柱状的样品，用网络矢量分析仪(agilent n5234a，usa)测样品的四种电磁参数(ε
r
'，ε
r
"，μ
r
'和μ
r
")，分析动磁性能。并利用反射损耗r
l
来评估微波吸收特性。由下述的归一化公式计算得到其反射损耗(rl，单位db)。归一化公式如下：
[0075][0076]
式中：z
in
为自由空间与吸波涂层界而的输入阻抗，ω。
[0077]
ε
r
＝ε
r
'
‑
jε
r
"和μ
r
＝μ
r
'
‑
jμ
r
"别为吸波材料的复介电常数和复磁导率；d为吸波涂层的厚度，mm；f为入射电磁波的频率，hz；c为光速，m/s。并用tanδε＝ε
r
"/ε
r
'表示介电损耗，用tanδ
μ
＝μ
r
"/μ
r
'表示磁损耗。
[0078]
3、结果
[0079]
(1)物相分析
[0080]
通过xrd表征分析了样品的物相和晶粒尺寸(图2)。在10
°
≦2θ≦90
°
范围内，在2θ＝25.3
°
处的峰是膨胀石墨的特征峰位置；在2θ＝32.4
°
,40.3
°
,52.3
°
和64.3
°
处的峰分别
对应于fe晶面，在晶面2θ＝46.49
°
,51.84
°
和76.37
°
处的峰分别对应于钴晶面，没有出现其他的杂质峰。所得的样品由膨胀石墨烯、fe和钴组成。膨胀石墨(膨胀石墨烯)的衍射峰尖而窄，表明膨胀石墨烯的结晶性良好。
[0081]
(2)微观形貌
[0082]
改变铁、钴的体积可以调节复合材料的表面形态。sem进一步揭示了产品的表面形貌和微观结构。如图1中显示了一种块状微观结构，其表面光滑，边缘具有褶皱，并该块状物中间隐约衍射斑点，这些斑点可能为铁或钴形成的纳米晶型颗粒。
[0083]
进一步的xps结果能够确定样品表面的组成和其化学状态(图3)。如图3，产物由三种元素即由fe、co和c组成，其结合能分别为51.9,286.0,685.8,708.1和725.4ev的峰分别归因于fe 3p,c1s,co 2p1/2,fe 2p3/2和fe 2p1/2。
[0084]
(3)静磁性能
[0085]
采用振动样品磁强计测定了样品复合材料的静磁性能，并且通过绘制其m
‑
h曲线发现，几乎所有的实施例和对比例制备的复合物均呈现了典型的s型m
‑
h曲线，表明存在铁磁性，将各实施例和对比例制备的三元复合材料的静磁性能列入表2中。
[0086]
表2
[0087]
[0088][0089]
由于纯膨胀石墨是反磁性材料，饱和磁化强度很小。当其与fe和钴复合后，在本发明实施限定的范围内，随着铁无机盐和钴无机盐的用量的增加，复合物的比饱和磁化强度(m
s
)逐渐增加至85.41～98.45emu/g，几乎与纯块状四氧化三铁(92emu/g)的m
s
值处在同一水平了，且高于一般的四氧化三铁纳米(30.90～77.71emu/g)。
[0090]
一般而言，组成、表面自旋无序和晶粒大小是决定m
s
值大小的关键因素。而本实施例公开的异质结构的三元复合材料是由反磁膨胀石墨、铁磁性的铁和铁磁性的钴组成。因此，m
s
的值主要取决于铁和钴的含量以及其形成的微观结构。m
s
分别与铁和钴含量之间的关系可以用洛伦兹方程表示。此外，较大的d值导致表面自旋无序减少或磁矩增加，这保证了较高的m
s
值，而这种d值亦由本发明形成的膨胀石墨烯包裹铁晶颗粒和钴晶颗粒形成的结构决定的。
[0091]
本发明实施例在膨胀石墨烯中复合了铁晶颗粒和钴晶颗粒后，复合物的矫顽力(hc)从铁和钴合金的3213.8oe逐渐下降到204.76oe，hc的值显著高于八面体fe3o4颗粒的161.67oe，fe3o4纳米球的55.65oe，fe3o4纳米环的20.69oe。影响hc的大小可能与以下几个因素有关：(1)特定的异质结构材料产生藕合和空间限域效应。异质结构由膨胀石墨、fe和钴组成。膨胀石墨与磁性粒子(铁和钴)之间的相互作用阻碍了磁性粒子对所施加的磁场和邻接的磁性粒子的磁响应。磁性颗粒之间的耦合作用随间隔减小或磁性颗粒晶粒形成而增加。(2)fe/co纳米晶体的形状各向异性将阻止它们沿着其易磁化轴以外的方向磁化，导致hc变小。(3)晶体尺寸是决定hc大小的关键因素。晶体尺寸(15.6～32.5nm)非常接近单个磁畴fe3o4的临界尺寸(dc)(约25nm)。当晶体尺寸低于dc时，hc随着晶体尺寸的减小而减小，因为热能会影响畴内磁矩的走向，表现出超顺磁行为。相反，如果晶体尺寸比dc大，则hc随着晶体尺寸的增加而减小，因为磁化改变为畴壁运动。
[0092]
综合表2发现，实施例1
‑
11的比饱和磁化强度均高于对比例1
‑
13，并且实施例制备复合物的矫顽力均显著低于对比例。这表明，实施例制备的复合物具有更大铁磁性，更低的矫顽力，更易于被磁化，其由膨胀石墨包裹铁晶粒和钴晶粒形成微观结构更利于实现磁化。
[0093]
(4)微波吸收性能
[0094]
在2～18ghz范围内研究了样品的组成和表面形貌依赖的微波吸收特性，如图10
‑
13和表3所示。
[0095]
在表3中，实施例相对于对比例在rl≦
‑
10db的频率范围处在更低的微波范围，表明实施例制备的磁性吸波材料具有更低的微波吸收效果，并且实施例具有更低的反射损耗值，并对应更大的理论样品匹配厚度。其中，理论匹配厚度(t
m
)可通过其中，f
m
为匹配频率，c为光速，μ
r
为复磁导率，ε
r
为复介电常数。
[0096]
表3中，具体的，对比例1
‑
4相对于实施例1，其s2步骤的第二溶液配制过程中，铁盐、钴盐或者乙醇的混合比例并未控制合理，导致其反射损耗rl≦
‑
10db的频率增大，向远离微波范围偏移。对比例5
‑
13相对于在实施例1，其反应物的使用比例超出上述实施例限定的范围或在s4步骤的处理条件不合理，导致其其反射损耗rl≦
‑
10db的频率进一步增大，进
一步向远离微波范围偏移，并且最大反射损耗值进一步升高，吸波特性变差。另外，对比例1
‑
13相对于实施例1具有最大反射损耗值更小的匹配厚度，这不利于实际应用。
[0097]
表3
[0098][0099]
电磁参数能够揭示了复合材料的微波吸收机理。膨胀石墨烯是一种电阻损耗型吸波材料，具有高导电率((0.07mω
·
cm)和介电损耗(tanδε＝1.6～91.8和e"＝0.47165.37)。随着频率f的增大，电磁波诱发的涡流损耗增加，ε
r
'和ε
r
"急剧下降(图4、5)。fe3o4是一种低导电率和低介电常数的吸收剂，而fe是具有高导电率和介电常数的双损耗吸收剂。样品膨胀石墨烯/fe/co复合材料则能够消除这种涡流损耗，使得其复介电常数ε
r
仅会发生轻微变化。与纯膨胀石墨烯相比，复合材料在低频下显示较低值，在高频下显示较高值。复介电常数值首先增加，然后从样品s3到s4减小。
[0100]
一般而言，ε
r
'和ε
r
"值增加分别与缺陷(由内应力表示)，长径比和比表面积(sbet)
的增加引起的空间电荷，取向或界面极化增强有关。基于上述结果，此处报道的膨胀石墨烯/fe/co复合材料的介电常数增强应归因于膨胀石墨烯/fe/co复合材料的组成和表面形态。
[0101]
界面和偶极子是决定界面极化的两个关键因素。在异质结构的膨胀石墨烯/fe/co复合材料中，膨胀石墨烯与fe之间以及膨胀石墨烯与co之间存在额外的界面。从图1中的sem图像可知，由于fe和co的晶粒形成，导致形成额外的界面。
[0102]
这种额外的界面导致膨胀石墨烯(2.0
‑
5.0ev)、fe(4.5ev)、fe(3.7ev)的功函数低于fe3o4(约5.52ev)的功函数，促进该符复合材料产生了从膨胀石墨烯向fe或co的电子跃迁。在非均相的界面累积的电荷形成许多偶极子，促使了介电常数的增加。具有高电导率膨胀石墨烯的极化和弛豫来自电子在石墨平面方向上的迁移和电子在无序石墨层之间的跳跃。当膨胀石墨烯与fe和co复合后，在外部交变电压下，在fe、co和膨胀石墨烯表面堆积的电荷在两种不同电介质之间的界面处产生德拜弛豫过程。另外，等离子共振效应应该也是电磁场增强的原因，即该复合材料复合介电常数增加的原因。
[0103]
膨胀石墨烯/fe/co复合物具有额外的界面，这种界面引起一种局部表面等离子体共振效应。在交变电磁场下，铁纳米和钴纳米晶自由电子集体振荡的激发态与入射光子耦合合形成混合激发态。纳米晶体和膨胀石墨烯中的自由电子共同作为波振荡，导致极化和局部电场显著增强。纳米晶在膨胀石墨烯/fe/co复合材料表面的生长逐渐增加，激发电子增加，等离子体共振效应增强。此外，fe/co纳米粒子在膨胀石墨烯表面形成局域电网，在交变电场中沿石墨面方向产生微电流。当微电流通过fe/co和膨胀石墨烯之间的界面时，在它们的界面上形成许多偶极子，从而增强介电常数。这些结果表明膨胀石墨烯fe/co复合材料具有更强的储存能力并且具有比膨胀石墨烯更强的电和磁损耗能力。
[0104]
如图7
‑
9，纯膨胀石墨烯具有抗磁特性显示出低μ
r
'和μ
r
"值。相比之下，膨胀石墨烯/fe/co复合材料的μ
r
'和μ
r
"值随着铁晶粒和钴晶粒的引入表现出不同程度的增加。众所周知，磁导率与矫顽力hc成反比，并与饱和磁化强度ms成正比。
[0105]
同样地，等离子体共振效应在磁导率增强中起关键作用。在上述实施例中，实施例1
‑
11和对比例1
‑
13对于不同比例的反应物制备磁性吸波材料，使得其产生了不同程度的等离子共振效应增强。而μr'和μr"值减小是由于等离子共振效应降低引起的。
[0106]
进一步研究了涡流损耗，揭示了膨胀石墨烯/fe/co复合材料的磁损耗机理。在2～18ghz的微弱电磁场下，多畴材料的磁损耗主要由涡流损耗，自然共振和交换共振决定。根据趋肤效应，如果磁损仅仅由涡流损耗效应产生，那么随着频率的变化，其值保持不变。
[0107]
由图7可见，对于膨胀石墨烯/fe/co复合材料，观察到两个宽的共振峰。因此，膨胀石墨烯/fe/co复合材料的磁损耗主要是由于低频处的自然共振和高频处的交换共振。所以，优异的微波吸收性质归因于磁性fe,co和分层膨胀石墨烯的异质结构，其产生增强的介电常数，磁导率，多重散射，多极化和多重共振。
[0108]
保健产品
[0109]
本发明实施例还公开了利用上述实施例磁性吸波材料制备的保健产品，这些保健产品包括项圈、手腕圈、腰圈和脚腕圈中的至少一种。
[0110]
为了解决代谢引起的慢病，无论是现代医学还是中医养生，都已经有了很多的解决方案，但是效果有限。迄今为止，还没有更加科学、安全、有效、经济的技术来解决由于代
谢引起的健康问题。由于人体65％
‑
70％是由水组成，水在人体的作用是传送养分，促进血液循环，帮助消化，排泄废物，保持呼吸功能，润滑关节和调节体温。水不但起到体内物质输送与媒介作用，而且直接参与生物大分子结构，水与生物大分子共同完成了人体的物质代谢、能量代谢和信息代谢。水与衰老、寿命、免疫、代谢有直接的关系，水是生命之源，健康之本。当结合水变多时，表示人体的代谢能力变差。当体内自由水含量变多时，就会加快细胞代谢能力，同时，获得电子和离子就更多了。
[0111]
而本发明基于此提供的保健产品，能够利用磁性吸波材料独特的微波吸收性能和电磁特性，能够促使机体组织液中自由水含量大量增加，并提升体内电子数量增加，负电荷增大，使得细胞及组织环境的抗氧化能力增强；同时还能增加单位时间通过的血流量和血红蛋白数量，能够增强机体免疫力，以抵御或缓解各种疾病，尤其是对于颈部的血液循环和寒症具有去除效果。下方将结合具体的临床试验进行说明。
[0112]
一、温热试验
[0113]
为了确认戴着本发明实施例提供的磁性吸波材料制备的硅胶手链或项链对使用者皮肤表面的温热效果，通过热疗法测定了戴前颈部经过时间的温度变化。
[0114]
1、材料与方法
[0115]
进行了如下测试：测试品为硅胶手腕圈和项圈；測定环境：室温22℃湿度41％；测定机器：nec三(株)製
サ
一
モトレ
一
サ
一th3100mr型；
[0116]
其中，手腕圈和项圈分别利用实施例1、对比例1、对比例5和对比例11得到磁性吸波材料进行制造，例如制成的环状体及包覆于环状体外的包覆物如硅胶制成利于佩戴的形状。
[0117]
测定：健康人的成年女子(54岁)为实验对象，于室温22℃、湿度41％的环境中20分钟环境温度适应之后，测定皮肤表面温度；接着，戴上硅胶手链和项链，30分钟后用热疗法测量颈部皮肤表面温度，并将这些结果进行热图像显示。
[0118]
2、结果和分析
[0119]
表4佩戴前后平均温度
[0120][0121]
如表4所示，使用这佩戴该手腕圈后，实施例1组手臂温度上升了1℃，颈部温度上升了1.4℃；而其他组均未见明显的体表温度上升效果。如图14
‑
17分别示出了使用这佩戴了实施例1组的手腕圈和项圈前后的红外热视图，由图中可见，使用者佩戴手腕圈或项圈后
的部位，红外热视明显。由此说明，硅胶手腕圈和项圈的佩戴具有良好的温热特性，进而间接说明本发明实施例制备的磁性吸波材料具有温热特性，而对比例1、5、11制得的磁性吸波材料不具有这些作用，这可能与其制备过程和其微观结构有关。
[0122]
二、颈肩酸痛试验
[0123]
1、临床床资料
[0124]
1.1、一般资料
[0125]
选择患者症状依据：患者有颈部活动受限、肌肉僵硬、颈肩臂部的酸胀麻痛，可伴有手部麻木症状。症状与相应的神经根支配区域有对应关系。查体有椎间孔挤压实验或神经根牵拉实验阳性。x线片提示颈椎退变，ct或mri提示颈椎间盘突出，神经根受压，且非脱垂型，上臂症状可结合肌电图检查明确来源。
[0126]
1.2、处理
[0127]
观察病例为总计有255名，均为以颈肩痛为主要症状的单节段神经根型或混合型颈椎病患者。将他们分别划分为实施例1组、对比例1组、对比例5组、对比例11组以及参照组，每组51人。实施例1组、对比例1组、对比例5组、对比例11组病例佩戴以实施例1、对比例1、对比例5和对比例11为基础材料分别制造的项圈1个月。参照组未佩戴项圈。该项圈包括上述的磁性吸波材料制成的环状体及包覆于环状体外的包覆物如硅胶制成利于佩戴在颈部的形状。两组性别、年龄、病程及病变节段构成比较见表4。其中年龄及病程比较采用t检验，病变节段比较采用x2检验，“*”表示相对于参照组p>0.05表示差异无统计学意义。
[0128]
表4
[0129]
组别平均年龄(岁)平均病程(月)颈34颈45颈56颈67实施例1组42
±
2.3*62
±
1.4*11*13*15*12*对比例1组43
±
1.5*55
±
2.3*11*12*16*12*对比例5组42
±
2.2*61
±
0.8*11*12*15*13*对比例11组43
±
1.6*59
±
1.7*11*13*15*12*参照组42
±
0.758
±
2.311121512
[0130]
1.3、病例选择临床标准:
[0131]
①
有颈痛伴神经根性疼痛。
[0132]
②
患者年龄在30
‑
60岁之间。
[0133]
③
病程在1
‑
3年之间，均经过多种保守治疗三个月以上。
[0134]
④
查体椎间孔挤压实验或神经根牵拉实验阳性，有或者没有上肢麻木现象。
[0135]
1.4、影像学标准：根据影像学检查显示出突出物所占椎管横截面面积小于40％。
[0136]
1.5、排除标准
[0137]
①
突出物发生了情况较重的钙化现象等。
[0138]
②
伴随发生的椎体滑脱程度达到ii度及以上。
[0139]
③
脱出或脱垂型颈椎间盘突出。
[0140]
④
本身存在着一些禁忌症，如出血倾向、椎管肿瘤、心理精神疾病患者等。
[0141]
1.6、统计学处理
[0142]
试验结束后三个月对患者进行门诊或电话随访，采用改良的macnab疗效评定标准进进行疗效评价，采用vas评分对患者手术前后的疼痛程度进行评分，记录并整理数据。采
用spss 19.0中文版统计软件包，计量资料采用均以x
±
s表示，两均数间比较采用t检验；计算资料采用x2检验，“*”表示与参照组相比，p<0.05有统计学意义差异。
[0143]
2、macnab疗效评价比较
[0144]
macnab疗效评价标准为：优：症状体征完全消失，无运动功能受限，恢复原来的工作和生活；良：有轻微症状，活动轻度受限，对工作生活无影响；可：症状减轻，活动受限，影响正常工作和生活；差：治疗前后无差别甚至加重。优良率＝(优+良)/总例数
×
100％。
[0145]
比较结果如表6，通过表中数据可以看出来，实施例1组的疗效对比较为明显，并显著高于其他组别，这表明本发明实施例提供的磁性吸波材料制造的项圈能够极大地改性患者颈椎病症。
[0146]
表5
[0147]
组别病例数优良可差优良率(％)实施例1组514721196.08**对比例1组5132201766.67*对比例5组515353515.69*对比例11组514673419.61*参照组51
‑‑
546
‑
[0148]
3、治疗前后颈肩痛vas评分比较
[0149]
vas评分系统为视觉模拟评分系统，采用以0
‑
10为疼痛程度分级，将颈肩疼痛程度量化，统计各组在佩戴项圈后的评分，统计各组的所有病例，对颈肩疼痛程度进行评分，将评分结果列入表6。如表6，实施例1组和对比例1组相对于参照组均显著降低了评分，而其他两组无变化，并且实施例1组的评分还显著低于对比例1组。这表明，本发明实施例提供的磁性吸波材料制造的项圈还能够缓解患者颈肩痛，具有独特的保健理疗作用。
[0150]
表6
[0151]
组别统计病例数佩戴前佩戴后实施例1组515.62
±
0.271.08
±
0.08**对比例1组515.46
±
0.513.38
±
0.82*对比例5组515.37
±
0.255.18
±
0.14对比例11组515.43
±
0.255.09
±
0.33参照组515.32
±
0.365.12
±
0.13
[0152]
综上所述，本发明实施例将膨胀石墨烯、铁和钴形成一种三元复合材料，该三元复合材料具有内部空心的孔道，所述铁和所述钴健合或沉积在所述孔道内。该三元复合材料以膨胀石墨烯为基础，形成一个包裹体，将铁和钴形成的纳米颗粒包裹于其内，如此形成的微观纳米结构，具有协同的电磁提高效应，其复介电常数和复磁导率的频率依赖性图谱中产生了多个电介质和磁损耗峰值，这表明该磁性吸波材料具有优异的微波吸收特征和电磁阻抗特征，利用这种特性有望制备成具有磁疗作用的保健产品，具有十分广阔的应用前景。
[0153]
并通过将该磁性吸波材料制备形成手腕圈和项圈，通过临床试验验证了该项圈具有温热效果，能够大幅激活使用者免疫细胞，提升使用者免疫功能。另外通过肩颈椎临床试验验证了，由该磁性吸波材料制备形成手腕圈和项圈具有缓解患者病症和颈肩椎的疼痛症状，这可能与该磁性吸波材料对环境微波吸收和储存，并利用优异的微波吸收特征和电磁
阻抗特征作用于机体细胞，引起机体体液的原子和分子的共振，激活全身细胞活性，同时也因为其温热效应，能够促进使用者血液循环，以达到缓解疼痛和舒缓保健作用。
[0154]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。