CN101168195A - 零维纳米胶囊氮化硼包覆钴的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种零维纳米胶囊的制备方法,属于一种纳米材料,其主要技术特征是,以非晶Co-B合金为原料使用等离子体电弧法、蒸发法制备出BN包覆Co纳米胶囊。其优点是纯度高、产率大、成本低,操作简单、合成时间短。因此是一种获得高品质BN包覆Co纳米胶囊的制备方法。可用于新型吸波材料的制备。
Description
技术领域:
本发明涉及一种磁性纳米材料,具体地说是一种零维纳米胶囊的制备方法。
背景技术:
吸波材料作为一种新型的功能材料。在雷达隐身材料,在军事领域越来越受到重视,其种类繁多,其中磁性金属纳米粒子能兼作毫米波及可见光-红外隐身材料,但它的抗氧化、耐腐蚀性差,限制其使用范围,影响其寿命。因此必须借助新材料和新工艺来解决这个问题。因此通过制备陶瓷包裹金属纳米粒子能兼作毫米波及可见光—红外隐身材料,同时又能提高金属吸波材料的抗氧化性,使其具备耐高温,韧性强,吸收强、密度小、抗腐蚀、抗氧化和良好的力学性能等其它吸波材料不具备的特点。
发明内容:
本发明的目的是针对磁性金属纳米粒子技术应用中存在的不足,提供一种金属零维纳米胶囊的制备方法,用等离子体电弧法、蒸发法制备BN包覆Co纳米胶囊。纳米胶囊BN包覆Co具有优良的电磁性能及抗腐蚀、抗氧化能力。本发明的目的是这样实现的:其特征是以非晶Co-B合金为原料,使用等离子体电弧法、蒸发法制备出以BN为外壳以Co、CoB为内核的BN包覆Co纳米胶囊。等离子体电弧法是以非晶Co-B合金作为原料作为阳极,以金属钨作为阴极,把钨固定在阴极上,把Co-B非晶合金放在阳极上,封装好设备,抽真空, 用氩气冲洗,再充入氮气和氩气的混合气体,到压力为100~700Torr,在一定的电弧电流下开始点弧,之后停弧沉降,抽真空,再充入Ar气到一个大气压,样品制备完毕,制备出的BN包覆Co纳米胶囊,为壳核结构。蒸发法是以非晶Co-B合金作为原料,其方法是把Co-B非晶合金放在钨舟上,把钨舟两端固定在加热电极上,封装好设备,抽真空,用氩气冲洗,再充入氮气和氩气的混合气体,到压力为100~700Torr,在一定的电流下开始蒸发,之后沉降,抽真空,再充入Ar气到一个大气压,样品制备完毕,制备出的BN包覆Co纳米胶囊,为壳核结构。
本发明的优点是:该方法制备的BN包覆Co纳米胶囊纯度高、产率大、成本低,操作简单、合成时间短。因此是一种获得高品质BN包覆Co纳米胶囊的制备方法。
附图说明:
图1是非晶Co-B合金及BN包覆Co纳米胶囊的X-Ray衍射图
图2是BN包覆Co扫描电镜图
图3是BN包覆Co纳米胶囊的高分辨电镜照片、形貌图及选区电子衍射图
图4是BN包覆Co纳米胶囊的红外光谱图
图5是BN包覆Co纳米胶囊的光致发光图谱。
具体实施方式:
实施例1:以非晶Co-B合金作为阳极,进行等离子体电弧法制备BN包覆Co纳米胶囊,以金属钨作为阴极,在氮气和氩气的混合条件下,N2∶Ar体积比在1.0~0.2之间,总压力为100~700Torr范围,电弧电流为50-100A,点弧1小时制备BN包覆Co纳米胶囊,其方法是把直径为5mm钨固定在阴极上,把Co-B非晶合金放在阳极上,封装好设备,抽真空为10-3Torr,用氩气冲洗两遍,再充入氮气和氩气的混合气体,到压力为100~700Torr,开始点弧,电弧电流为50-100A,点弧1小时,停弧沉降1小时,抽真空到10-2Torr,再充入Ar气到一个大气压,样品制备完毕,制备出的BN包覆Co纳米胶囊。
实施例2:以非晶Co-B合金作为原料,进行蒸发法制备BN包覆Co纳米胶囊,在氮气和氩气的混合条件下,N2∶Ar体积比在1.0~0.2之间,总压力为100~700Torr范围,蒸发电流为50-150A,蒸发1小时制备BN包覆Co纳米胶囊,其方法是把Co-B非晶合金放在钨舟上,把钨舟两端固定在加热电极上封装好设备,抽真空为10-4Torr,用氩气冲洗两遍,再充入氮气和氩气的混合气体,到压力为100~700Torr,打开加热电流,蒸发电流为50-150A,蒸发1小时,沉降1小时,抽真空到10-2Torr,再充入Ar气到一个大气压,样品制备完毕,制备出的BN包覆Co纳米胶囊。
由图1可知,该产品放在X-Ray衍射仪的样品架上进行X-Ray图谱分析可知,原材料为非晶Co-B相,电弧制备后的样品有Co及小量CoB相;由图2可知,把样品送到JSM6301F扫描电镜上观察,发现由于磁相互作用,粒子间形成链条状结构。由图3可知,在上述样品中取一部份样品放在酒精里,超声波振荡10分钟,用镊子滴在Cu微栅上,最后送进JEOL2010高分辨电镜上观察它的结构和选区电子衍射分析,为壳和结构,核为Co、CoB。图4及图5是样品的红外光谱及光致发光图谱,可以确定其壳层为BN,内核为Co、CoB。
Claims (4)
1.一种零维纳米材料的制备方法,其特征是以非晶Co-B合金为原料使用等离子体电弧法、蒸发法制备出的BN包覆Co纳米胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种零维纳米材料的制备方法,使用等离子体电弧法其特征是,以非晶Co-B合金作为阳极,进行等离子体电弧法制备BN包覆Co纳米胶囊,以金属钨作为阴极,在氮气和氩气的混合条件下,N2∶Ar体积比在1.0~0.2之间,总压力为100~700Torr范围,电弧电流为50-100A,点弧1小时制备BN包覆Co纳米胶囊,其方法是把直径为5mm钨固定在阴极上,把Co-B非晶合金放在阳极上,封装好设备,抽真空为10-3Torr,用氩气冲洗两遍,再充入氮气和氩气的混合气体,到压力为100~700Torr,开始点弧,电弧电流为50-100A,点弧1小时,停弧沉降1小时,抽真空到10-2Torr,再充入Ar气到一个大气压。
3.根据权利要求1所诉的一种零维纳米材料的制备方法,使用蒸发法其特征是,以非晶Co-B合金作为原料,进行蒸发法制备BN包覆Co纳米胶囊,在氮气和氩气的混合条件下,N2∶Ar体积比在1.0~0.2之间,总压力为100~700Torr范围,蒸发电流为50-150A,蒸发1小时制备BN包覆Co纳米胶囊,其方法是把Co-B非晶合金放在钨舟上,把钨舟两端固定在加热电极上封装好设备,抽真空为10-4Torr,用氩气冲洗两遍,再充入氮气和氩气的混合气体,到压力为100~700Torr,打开加热电流,蒸发电流为50-150A,蒸发1小时,沉降1小时,抽真空到10-2Torr,再充入Ar气到一个大气压。
4.根据权利要求1所述一种零维纳米材料的制备方法,其特征是制备出BN包覆Co纳米胶囊为壳核结构,核为Co、CoB,壳为BN。
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