一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料及其制备方法与流程

本发明属于磁性材料制备领域，具体是指一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着电子产品的普及，电子线路中的干扰信号频率也在不断增加，目前市场上常见的抗电磁干扰磁环通常采用铁氧体材料制造，不同种类的铁氧体材料具有不同的抑制频率范围，例如，锰锌铁氧体适用于30mhz以下的低频干扰信号抑制，而镍锌铁氧体适用于更高频率范围，如25mhz至200mhz，然而，随着电子设备和系统工作频率的不断提高，目前的锰锌铁氧体和镍锌铁氧体已经无法满足超过200mhz的高频干扰信号抑制需求，因此，需要研发新型磁芯材料，以实现对更高频率干扰信号的有效抑制。

2、目前，主要通过铁氧体的掺杂来提高铁氧体的使用频率，比如加入二氧化硅等绝缘性材料以提高电阻率，从而可有效地减少涡流损耗、提高磁性材料的使用频率，但是引入二氧化硅的会对磁芯的磁性能产生影响，而且通过传统的球磨法引入复合材料，材料的均匀性难以保证，无法得到高性能的磁芯材料。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料及其制备方法，通过多巴胺为连接材料制备纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的复合材料，实现了纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的均匀复合，同时可以精确调节复合材料的组分比，制备出高频抗干扰且磁性能良好的磁芯复合材料。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料及其制备方法，所述高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法包括如下步骤：

3、（1）取硝酸镍、硝酸锌、硝酸铁加入100ml乙醇溶液中，乙醇溶液的体积分数为50%，加入柠檬酸，调节ph值至6，室温条件下搅拌12-15h，置于真空旋转蒸发器中去除乙醇，然后置于烘箱中，80℃干燥10-12h，转移至高温煅烧炉中升温至400℃，保温2-3h，得到纳米晶镍锌铁氧体；

4、（2）取羰基铁粉加入100mltris缓冲液中，超声处理5-10min，超声功率为300w，加入盐酸多巴胺和聚乙烯亚胺搅拌20-24h，3000-4000rpm离心20-30min取沉淀，去离子水洗涤3次，置于烘箱中60℃干燥12-15h，得到改性羰基铁粉；

5、（3）取步骤（1）制备的纳米晶镍锌铁氧体加入100mltris缓冲液中，超声处理10-15min，超声功率为300w，加入盐酸多巴胺和十二烷基苯磺酸钠搅拌8-12h，3000-4000rpm离心20-30min取沉淀，去离子水洗涤3次，置于烘箱中60℃干燥12-15h，得到改性纳米晶镍锌铁氧体；

6、（4）取步骤（2）所得改性羰基铁粉和步骤（3）所得改性纳米晶镍锌铁氧体加入100mltris缓冲液中，超声处理20-30min，超声功率为300w，搅拌3-5h，3000-4000rpm离心20-30min取沉淀，去离子水洗涤3次，置于烘箱中60℃干燥10-12h，得到高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料。

7、进一步地，在步骤（1）中，所述硝酸镍、硝酸锌与硝酸铁的质量比为1:1-1.2:5-6。

8、进一步地，在步骤（1）中，所述柠檬酸与加入硝酸根离子的摩尔比为1:1。

9、进一步地，在步骤（2）中，所述羰基铁粉与盐酸多巴胺的质量比为10:5-8。

10、进一步地，在步骤（2）中，所述盐酸多巴胺与聚乙烯亚胺的质量比为2:2-3。

11、进一步地，在步骤（2）、（3）和（4）中，所述tris缓冲液的ph值为8.5。

12、进一步地，在步骤（3）中，所述纳米晶镍锌铁氧体与盐酸多巴胺的质量比为10:6-9。

13、进一步地，在步骤（3）中，所述盐酸多巴胺与十二烷基苯磺酸钠的质量比为2:4-5。

14、进一步地，在步骤（3）中，所述改性羰基铁粉和改性纳米晶镍锌铁氧体的质量比为2:1-2。

15、本发明提供一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料，由上述高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法制得。

16、本发明取得的有益效果如下：

17、本发明通过多巴胺为连接材料制备纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的复合材料，实现了纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的均匀复合，同时可以精确调节复合材料的组分比，制备出抗干扰且磁性能良好的磁芯复合材料；复合材料中纳米晶镍锌铁氧体具有良好的高频磁性能，羰基铁粉各向异性的片状结构，使其具备较高的磁导率和共振频率，能够吸收高频电磁波，因此复合材料具有良好的高频抗干扰性能；多巴胺在碱性条件下会自聚合形成聚多巴胺，可以粘附在纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的表面，而聚多巴胺又可以通过迈克尔加成和席夫碱反应与含有硫醇或胺基的分子进行反应，分别通过聚乙烯亚胺和十二烷基苯磺酸钠对聚多巴胺进行改性，然后通过带负电荷的十二烷基苯磺酸钠与带正电荷的聚乙烯亚胺在溶液中的电荷吸附，制备纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的复合材料，能够实现纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的均匀复合，同时可以精确调节复合材料的组分比。

技术特征：

1.一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述硝酸镍、硝酸锌与硝酸铁的质量比为1:1-1.2:5-6。

3.根据权利要求2所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述柠檬酸与加入硝酸根离子的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求3所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述羰基铁粉与盐酸多巴胺的质量比为10:5-8。

5.根据权利要求4所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述盐酸多巴胺与聚乙烯亚胺的质量比为2:2-3。

6.根据权利要求5所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（2）、（3）和（4）中，所述tris缓冲液的ph值为8.5。

7.根据权利要求6所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述纳米晶镍锌铁氧体与盐酸多巴胺的质量比为10:6-9。

8.根据权利要求7所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述盐酸多巴胺与十二烷基苯磺酸钠的质量比为2:4-5。

9.根据权利要求8所述的高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述改性羰基铁粉和改性纳米晶镍锌铁氧体的质量比为2:1-2。

10.一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料的制备方法制得。

技术总结本发明公开了磁性材料制备领域的一种高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料及其制备方法，所述高频抗干扰纳米晶磁芯复合材料包括纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉。本发明以多巴胺为连接材料制备纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的复合材料，实现了纳米晶镍锌铁氧体和羰基铁粉的均匀复合，同时可以精确调节复合材料的组分比，制备出抗干扰且磁性能良好的磁芯复合材料。技术研发人员：江沐风,江向荣受保护的技术使用者：朗峰新材料启东有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25