本發明涉及磁性材料領域,具體涉及一種新型磁性材料。
背景技術:
: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緊密相關。而通常認為,磁性材料是指由過渡元素鐵、鈷、鎳及其合金等能夠直接或間接產生磁性的物質。自電磁技術出現以來,以其使用便利、控制性好取代了大量永磁材料的范圍。但隨著技術的發展和電磁的大量使用,電磁所帶來的問題也隨之而來,電磁類所帶來的主要問題有:一是電磁波干擾,因為電磁使用時,在產生所需磁效應的同時也產生一定的電磁波,這些電磁波是隨時和無序的,對現通信等電磁波會產生干擾,嚴重時能使重要的通信癱瘓,造成經濟損失。二是電磁波污染,現在研究已經表明,無序的電磁波能夠干擾生命體的正常生理功能,如何控制電磁污染已經是
技術領域:
里重要課題。三是耗能,電磁的能量來源于電,因此電磁的耗能也很大。因此,亟待研發一種新型的磁性材料來改變這種局面,納米氧化鋅是一種多功能性的新型無機材料,其顆粒大小約在1-100納米,近年來發現它在催化、光學、磁學、力學等方面展現出許多特殊功能,使其在陶瓷、化工、電子、光學、生物、醫藥等許多領域有重要的應用價值,具有普通氧化鋅所無法比較的特殊性和用途,但是納米氧化鋅的表面改性技術及磁效應用技術尚未完全成熟,在磁性材料應用上受到了較大的限制,并制約了該產業的形成與發展。本發明利用氧化鋅納米片其表面電子結構和晶體結構產生的變化,具有宏觀物體所不具有的表面效應、體積效應、量子尺寸效應和宏觀隧道效應以及高透明度、高分散性等特點,通過控制反應條件和合成方法得到的氧化鋅納米片在形貌、尺寸、結晶度、表面活性上具有優良的綜合磁性能,應用在磁性材料上具有重要的突顯價值。技術實現要素:為了解決當前當前磁性材料存在的問題,本發明利用氧化鋅納米片在磁性方面的突顯性質,提供了一種新型磁性材料。本發明是通過以下技術方案實現的:一種新型磁性材料,該磁性材料按照質量百分比計由以下成分組成:6.0-7.0%的硼鐵、5.0-6.0%的氧化錳、2.5-3.0%氧化鉬、1.5-2.0%的氧化鎳、1.0-2.0%的氧化鈦、15.0-16.0%的碳酸鈣、0.7-0.8%的鈷、0.5-0.6%的銅、0.4-0.6%的鎂、4.5-5.5%的氧化鋅納米片、余量為鐵。作為對上述方案的進一步描述,所述組分熔煉溫度在1100-1250℃范圍,按照熔點低的先熔煉,熔點高的后熔煉的順序加入。作為對上述方案的進一步描述,所述的氧化鋅納米片的合成方法包括以下幾個步驟:(1)稱取10毫升的硫酸鋅溶液置于100毫升燒杯中,在磁力攪拌器攪拌下滴加碳酸銨溶液,直至溶液PH值達到7.8-8.0為止,加入10毫升去離子水超聲分散15-20分鐘;(2)將超聲分散后的混合液持續攪拌1-2小時,然后轉移至水熱反應釜中,180℃烘箱內反應20-24小時,取出反應釜置于通風櫥內自然冷卻至室溫,移出產物;(3)將產物用乙醇和去離子水分別洗滌3-5次,并過濾至濾液變為無色,再將產物置于60℃烘箱中干燥10-12小時,然后放入馬弗爐中煅燒1.5小時,即得所述氧化鋅納米片,以上僅為微型合成實驗,實際生產按照比例擴大。作為對上述方案的進一步描述,合成氧化鋅納米片使用的硫酸鋅和碳酸銨溶液皆為分析純。作為對上述方案的進一步描述,步驟(3)中馬弗爐中煅燒溫度為350℃,得到的氧化鋅納米片粒徑尺寸在11-15納米范圍。本發明的有益效果:發明利用氧化鋅納米片其表面電子結構和晶體結構產生的變化,具有宏觀物體所不具有的表面效應、體積效應、量子尺寸效應和宏觀隧道效應以及高透明度、高分散性等特點,通過控制反應條件和合成方法得到的氧化鋅納米片在形貌、尺寸、結晶度、表面活性上具有優良的綜合磁性能,能夠解決磁性材料穩定性差、易造成磁性污染,且耗能大的問題,應用在磁性材料上具有重要的突顯價值。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。實施例1一種新型磁性材料,該磁性材料按照質量百分比計由以下成分組成:6.0%的硼鐵、5.0%的氧化錳、2.5%的氧化鉬、1.5-2.0%的氧化鎳、1.0-2.0%的氧化鈦、15.0%的碳酸鈣、0.7%的鈷、0.5%的銅、0.4%的鎂、4.5%的氧化鋅納米片、余量為鐵。作為對上述方案的進一步描述,所述組分熔煉溫度在1100-1250℃范圍,按照熔點低的先熔煉,熔點高的后熔煉的順序加入。作為對上述方案的進一步描述,所述的氧化鋅納米片的合成方法包括以下幾個步驟:(1)稱取10毫升的硫酸鋅溶液置于100毫升燒杯中,在磁力攪拌器攪拌下滴加碳酸銨溶液,直至溶液PH值達到7.8為止,加入10毫升去離子水超聲分散15-20分鐘;(2)將超聲分散后的混合液持續攪拌1小時,然后轉移至水熱反應釜中,180℃烘箱內反應20小時,取出反應釜置于通風櫥內自然冷卻至室溫,移出產物;(3)將產物用乙醇和去離子水分別洗滌3次,并過濾至濾液變為無色,再將產物置于60℃烘箱中干燥10小時,然后放入馬弗爐中煅燒1.5小時,即得所述氧化鋅納米片。作為對上述方案的進一步描述,合成氧化鋅納米片使用的硫酸鋅和碳酸銨溶液皆為分析純。作為對上述方案的進一步描述,步驟(3)中馬弗爐中煅燒溫度為350℃,得到的氧化鋅納米片粒徑尺寸在11-15納米范圍。實施例2一種新型磁性材料,該磁性材料按照質量百分比計由以下成分組成:6.5%的硼鐵、5.5%的氧化錳、2.7%的氧化鉬、1.8%的氧化鎳、1.5%的氧化鈦、15.5%的碳酸鈣、0.75%的鈷、0.55%的銅、0.5%的鎂、5.0%的氧化鋅納米片、余量為鐵。作為對上述方案的進一步描述,所述組分熔煉溫度在1100-1250℃范圍,按照熔點低的先熔煉,熔點高的后熔煉的順序加入。作為對上述方案的進一步描述,所述的氧化鋅納米片的合成方法包括以下幾個步驟:(1)稱取10毫升的硫酸鋅溶液置于100毫升燒杯中,在磁力攪拌器攪拌下滴加碳酸銨溶液,直至溶液PH值達到7.9為止,加入10毫升去離子水超聲分散18分鐘;(2)將超聲分散后的混合液持續攪拌1.5小時,然后轉移至水熱反應釜中,180℃烘箱內反應22小時,取出反應釜置于通風櫥內自然冷卻至室溫,移出產物;(3)將產物用乙醇和去離子水分別洗滌4次,并過濾至濾液變為無色,再將產物置于60℃烘箱中干燥11小時,然后放入馬弗爐中煅燒1.5小時,即得所述氧化鋅納米片。作為對上述方案的進一步描述,合成氧化鋅納米片使用的硫酸鋅和碳酸銨溶液皆為分析純。作為對上述方案的進一步描述,步驟(3)中馬弗爐中煅燒溫度為350℃,得到的氧化鋅納米片粒徑尺寸在11-15納米范圍。實施例3一種新型磁性材料,該磁性材料按照質量百分比計由以下成分組成:7.0%的硼鐵、6.0%的氧化錳、3.0%的氧化鉬、2.0%的氧化鎳、2.0%的氧化鈦、16.0%的碳酸鈣、0.8%的鈷、0.6%的銅、0.6%的鎂、5.5%的氧化鋅納米片、余量為鐵。作為對上述方案的進一步描述,所述組分熔煉溫度在1100-1250℃范圍,按照熔點低的先熔煉,熔點高的后熔煉的順序加入。作為對上述方案的進一步描述,所述的氧化鋅納米片的合成方法包括以下幾個步驟:(1)稱取10毫升的硫酸鋅溶液置于100毫升燒杯中,在磁力攪拌器攪拌下滴加碳酸銨溶液,直至溶液PH值達到8.0為止,加入10毫升去離子水超聲分散20分鐘;(2)將超聲分散后的混合液持續攪拌2小時,然后轉移至水熱反應釜中,180℃烘箱內反應24小時,取出反應釜置于通風櫥內自然冷卻至室溫,移出產物;(3)將產物用乙醇和去離子水分別洗滌5次,并過濾至濾液變為無色,再將產物置于60℃烘箱中干燥12小時,然后放入馬弗爐中煅燒1.5小時,即得所述氧化鋅納米片。作為對上述方案的進一步描述,合成氧化鋅納米片使用的硫酸鋅和碳酸銨溶液皆為分析純。作為對上述方案的進一步描述,步驟(3)中馬弗爐中煅燒溫度為350℃,得到的氧化鋅納米片粒徑尺寸在11-15納米范圍。對比例一種磁性材料,該磁性材料按照質量百分比計由以下成分組成:6.0%的硼鐵、5.0%的氧化錳、2.5%的氧化鉬、1.5-2.0%的氧化鎳、1.0-2.0%的氧化鈦、15.0%的碳酸鈣、0.7%的鈷、0.5%的銅、0.4%的鎂、余量為鐵。對比試驗分別使用本發明的新型磁性材料和對比例的磁性材料,應用在變壓器上,對磁性進行測定,將測定結果記錄如表1所示。表1磁性材料磁性能測試表項目磁芯損耗(kw/m3)功率損耗降低(%)損耗因子tanδ最大磁能積(kJ/m3)實施例11101350.9765實施例21051500.9967實施例31081400.9866對比例450對照0.6745注:以上測試條件為T=25℃;B=200mT;f=100KHz。從試驗結果可以看出:本發明的新型磁性材料應用性非常好,其穩定性好、耗能低、不易產生污染,可見本發明利用的氧化鋅納米片對于磁性設備有突出的貢獻。當前第1頁1 2 3