一种石墨烯负载磁性材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种石墨烯负载磁性材料及其制备方法与应用，其中，制备方法包括步骤：将磁性金属加热至气化，得到磁性金属气体；将所述磁性金属气体混合惰性气体经过高压脉冲信号区域，得到带负电金属离子；所述带负电金属离子在电场作用下撞向涂覆在负电极上的石墨烯；所述带负电金属离子失去电子后被还原成磁性金属并镶嵌在所述石墨烯中；对镶嵌有所述石墨烯中的磁性金属进行充磁处理，制得所述石墨烯负载磁性材料。本发明专利技术通过石墨烯对磁性金属进行膨化，从而减小磁性金属的密度，得到具有密度较小的磁性材料。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯负载磁性材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及膨化磁性材料
，尤其涉及一种石墨烯负载磁性材料及其制备方法与应用。
技术介绍
磁性材料，一般是四氧化三铁等金属元素及其化合物或者部分稀土元素制作而成。其特点是磁性强度高，不容易退磁。但是也有其固有缺陷，其密度比较大，对于航空等特殊领域的应用，是非常不和适的。因为不管是飞机，还是汽车都希望产品的质量越低越好，这样它的续航里程才可以得到增大。因此，现有技术需要一种密度轻且具有磁性的材料替代现有的磁性材料。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种石墨烯负载磁性材料及其制备方法与应用，旨在解决现有磁性材料密度较大的问题。本专利技术的技术方案如下：一种石墨烯负载磁性材料的制备方法，其中，包括步骤：将磁性金属加热至气化，得到磁性金属气体；将所述磁性金属气体混合惰性气体经过高压脉冲信号区域，得到带负电金属离子；所述带负电金属离子在电场作用下撞向涂覆在负电极上的石墨烯；所述带负电金属离子失去电子后被还原成磁性金属并镶嵌在所述石墨烯中；对镶嵌有所述石墨烯中的磁性金属进行充磁处理，制得所述石墨烯负载磁性材料。所述石墨烯负载磁性材料的制备方法，其中，所述高压脉冲信号区域的电压为2000伏-10000伏。所述石墨烯负载磁性材料的制备方法，其中，所述磁性金属为铁、钕、镍或钴中的一种。所述石墨烯负载磁性材料的制备方法，其中，所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种。所述石墨烯负载磁性材料的制备方法，其中，所述石墨烯的层数为2-10层。一种石墨烯负载磁性材料，其中，采用本专利技术石墨烯负载磁性材料的制备方法制得。一种石墨烯负载磁性材料的应用，其中，将本专利技术石墨烯负载磁性材料的制备方法制得的石墨烯负载磁性材料用于制作航空设备。一种石墨烯负载磁性材料的应用去，其中，将本专利技术石墨烯负载磁性材料的制备方法制得的石墨烯负载磁性材料用于制作防电磁辐射设备。有益效果：本专利技术提供的石墨烯负载磁性材料的制备方法具有操作简单、成本低的特点，适合大规模推广应用。本专利技术通过将磁性金属气体混合惰性气体经过高压脉冲信号区域，得到带负电金属离子；所述带负电金属离子在电场作用下撞向涂覆在负电极上的石墨烯；所述带负电金属离子失去电子后被还原成磁性金属并镶嵌在所述石墨烯中；对镶嵌有所述磁性金属的石墨烯层进行充磁处理，制得所述石墨烯负载磁性材料。本专利技术通过石墨烯对磁性金属进行膨化，从而减小磁性金属的密度，得到具有密度较小的磁性材料。附图说明图1为本专利技术提供的一种石墨烯负载磁性材料的制备方法较佳实施例的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种石墨烯负载磁性材料及其制备方法与应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1为本专利技术提供的一种一种石墨烯负载磁性材料的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：S10、将磁性金属加热至气化，得到磁性金属气体；S20、将所述磁性金属气体混合惰性气体经过高压脉冲信号区域，得到带负电金属离子；S30、所述带负电金属离子在电场作用下撞向涂覆在负电极上的石墨烯；S40、所述带负电金属离子失去电子后被还原成磁性金属并镶嵌在所述石墨烯中；S50、对镶嵌在所述石墨烯中的磁性金属进行充磁处理，制得所述石墨烯负载磁性材料。在本实施例中，所述金属气体在高压脉冲信号作用下产生电离，从而形成带负电金属离子，所述带负电金属离子由于惯性作用会继续向前运动，在所述带负电金属离子前进的方向上加上电场，所述带负电金属离子在电场的作用下会加速撞向涂覆在负电极上的石墨烯，当带负电金属离子进入石墨烯后，其自身带的负电荷在石墨烯的导电作用下被导往阴极从而形成电流回路，所述带负电金属离子失去电子后被还原成碱性金属并镶嵌在所述石墨烯中，最后对镶嵌在所述石墨烯中的碱性金属进行充磁处理，从而制得所述石墨烯负载磁性材料。本实施例通过石墨烯对磁性金属进行膨化，从而减小磁性金属的密度，得到具有密度较小的磁性材料。在本实施例中，石墨烯是一种碳原子以SP2杂化形成的二维层状材料，其良好的导电性有利于电子的传导，高比表面积有利于所述碱性金属的分散，同时石墨烯高的机械强度和稳定的电化学性能可以有效避免由于载体被破坏而导致碱性金属损失。由于石墨烯具有导电的作用，把所述石墨烯负载磁性材料进行接地，还可以起到电磁屏蔽的作用。因此，可将所述石墨烯负载磁性材料用于制作防电磁辐射设备。具体的，所述石墨烯负载磁性材料在纤维拉丝的过程中可制作成石墨烯磁性纤维。在本实施例中，由于石墨烯非常蓬松，因此这种石墨烯镶嵌磁性金属材料后变成了一种新型磁性材料，使用这种镶嵌磁性金属材料的石墨烯，再压制成各种形状以满足实际需要。可以使用环氧树脂或者其他粘性物质作为粘结剂，待成型后再对其进行充磁，则该物体变成一个实际需要的磁体。作为举例，由于本专利技术制备的石墨烯负载磁性材料的密度较小，因此将本专利技术石墨烯负载磁性材料的制备方法制得的石墨烯负载磁性材料用于制作航空设备。在一些实施方式中，所述高压脉冲信号区域的电压为2000伏-10000伏。在一些实施方式中，所述磁性金属为铁、钕、镍或钴中的一种，但不限于此。在一些实施方式中，所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种，但不限于此。在一些实施方式中，所述石墨烯的层数为2-10层，但不限于此。本实施例直接使用石墨烯作载体材料，而非氧化石墨烯，可以避免氧化后再还原对石墨烯晶格的破坏，同时还可以减少工序和能耗，提高效率。。综上所述，本专利技术提供的石墨烯负载磁性材料的制备方法具有操作简单、成本低的特点，适合大规模推广应用。本专利技术通过将磁性金属气体混合惰性气体经过高压脉冲信号区域，得到带负电金属离子；所述带负电金属离子在电场作用下撞向涂覆在负电极上的石墨烯；所述带负电金属离子失去电子后被还原成磁性金属并镶嵌在所述石墨烯中；对镶嵌有所述磁性金属的石墨烯层进行充磁处理，制得所述石墨烯负载磁性材料。本专利技术通过石墨烯对磁性金属进行膨化，从而减小磁性金属的密度，得到具有密度较小的磁性材料。应当理解的是，本专利技术的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯负载磁性材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：/n将磁性金属加热至气化，得到磁性金属气体；/n将所述磁性金属气体混合惰性气体经过高压脉冲信号区域，得到带负电金属离子；/n所述带负电金属离子在电场作用下撞向涂覆在负电极上的石墨烯；/n所述带负电金属离子失去电子后被还原成磁性金属并镶嵌在所述石墨烯中；/n对镶嵌有所述石墨烯中的磁性金属进行充磁处理，制得所述石墨烯负载磁性材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯负载磁性材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将磁性金属加热至气化，得到磁性金属气体；
将所述磁性金属气体混合惰性气体经过高压脉冲信号区域，得到带负电金属离子；
所述带负电金属离子在电场作用下撞向涂覆在负电极上的石墨烯；
所述带负电金属离子失去电子后被还原成磁性金属并镶嵌在所述石墨烯中；
对镶嵌有所述石墨烯中的磁性金属进行充磁处理，制得所述石墨烯负载磁性材料。


2.根据权利要求1所述石墨烯负载磁性材料的制备方法，其特征在于，所述高压脉冲信号区域的电压为2000伏-10000伏。


3.根据权利要求1所述石墨烯负载磁性材料的制备方法，其特征在于，所述磁性金属为铁、钕、镍或钴中的一种。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯良节，
申请(专利权)人：柯良节，
类型：发明
国别省市：中国香港;81