CN103252503B - 一种核壳结构的导电导磁纳米粒子及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核壳结构的导电导磁纳米粒子及其制备方法，在纳米二氧化硅粒子表面先包覆镍磷合金层，再包覆银层，赋予纳米二氧化硅粒子导电导磁性能，其组成如下：10-15%（质量）的纳米二氧化硅粒子，15-20%（质量）的镍磷合金内壳层和65-75%（质量）的银外壳层，该纳米粒子采用双层核壳结构设计，通过两种壳层质量百分比的控制，实现了纳米二氧化硅粒子导电与导磁性能的可设计性。

Description

一种核壳结构的导电导磁纳米粒子及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种导电导磁纳米粒子的结构和制备，具体涉及一种以纳米二氧化硅为核、镍磷合金为导磁内壳、银为导电外壳的导电导磁纳米粒子核壳结构及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科学技术和电子工业的高速发展，各种数字化、高频化的电子电器设备在工作时向空间辐射了大量不同波长和频率的电磁波，从而导致了电磁波干扰，使一些电子元器件很容易受到电磁波干扰而出现误动、图像障碍等。电磁辐射产生的电磁干扰不仅影响到电子产品的性能实现，而且由此而引起的电磁污染会对人类和其它生物体造成严重的危害。因此，提高电磁屏蔽材料在全波段的屏蔽效能显得尤为重要。

屏蔽效能用公式可表示为：SE_dB=R_dB+A_dB+B_dB，

其中：R_dB=108.1-10log₁₀(μf/σ)

$A_{\mathrm{dB}}=1314.3t\sqrt{\mathrm{f\σ\μ}}$

$B_{\mathrm{dB}}=20\mathrm{lo}{g}_{10}(1-e^{-2t\sqrt{\mathrm{\πf\μ\σ}}}{e}^{-j-2t\sqrt{\mathrm{\πf\μ\σ}}}).$

当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，可以达到良好的电磁屏蔽效果；当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的导电材料，才能防止电磁波的辐射。因此，电磁屏蔽材料领域需要具备良好导磁和导电性能的 填料。

目前,电磁屏蔽材料常用的填料有碳素系列和金属系列两种。武汉理工大学研究人员通过在玻璃微珠表面液相还原银的方法制备了玻璃微珠/银核壳纳米复合粒子作为导电填料，取得了较大的突破，但是没有考虑在低频下材料导磁率的问题。眉坞化工纸业有限公司制备的镀镍石墨粉具有优良的导磁性能，但是其颗粒大，在材料中不能发挥纳米级隧道效应产生电流，因此其电阻率最低为2.56×10^-4Ω·m。武汉理工大学研究设计了银包铁核壳复合粒子作为电磁屏蔽填料，利用银的高导电性和铁或铁的氧化物的高导磁性,但是其密度较大，不利于材料的制备加工。

发明内容

为了克服现有技术中关于电磁屏蔽材料用填料在屏蔽性能方面所存在的诸多缺点，本发明提供了一种具有纳米尺度效应、密度小、成本低的核壳结构的导电导磁纳米粒子及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种核壳结构的导电导磁纳米粒子，该导电导磁纳米粒子包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。

所述导电导磁纳米粒子中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为10-15%，镍磷合金的质量分数为15-20%，银的质量分数为65-75%。

所述导电导磁纳米粒子的堆砌体积电阻率达到1×10^-4Ω·m-1×10^-5Ω·m。

上述核壳结构的导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

1）将1-2g纳米二氧化硅粒子超声分散于100-200mL镀液中，所述 镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为16.67-33.33g/L，次亚磷酸钠的浓度为18-36g/L，无水乙酸钠的浓度为13.33-26.67g/L，乳酸的浓度为10-20g/L，丙酸的浓度为1.33-2.67g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4-5后于90-96℃水浴中搅拌1-5小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2）将40mL质量分数为28%的氨水与160mL浓度为40-50g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1-2g氢氧化钠得溶液B；

3）将150-250mL乙醇与5-10mL蒸馏水混合得混合液，将0.5-1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3-5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于20-30℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于20-30℃水浴中搅拌1-2小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到核壳结构的导电导磁纳米粒子。

本发明的有益效果是：

本发明所述导电导磁纳米粒子采用以纳米二氧化硅粒子为核、内壳为镍磷合金层、外壳为金属银层的结构设计，制备方法简单、成本低。本发明先将镍磷合金层用化学镀的方法镀在纳米二氧化硅粒子表面，赋予粒子导磁性能；再在镍磷合金层表面进行化学镀银，赋予粒子导电性能。该导电导磁纳米粒子采用双层核壳结构设计，通过两种壳层质量百分比的控制，实现了纳米二氧化硅粒子导电与导磁性能的可设计性。

本发明所述导电导磁纳米粒子采用纳米二氧化硅粒子表面先包 覆镍磷合金层，再包覆银层的核壳结构设计。其组成如下：10-15%（质量）的纳米二氧化硅粒子，15-20%（质量）的镍磷合金内壳层和65-75%（质量）的银外壳层，不仅密度低，而且具有优良的导电导磁性能，在近场和远场区都可赋予材料良好的电磁屏蔽效果，并且纳米粒子的尺度效应非常明显，其粉体堆砌体积电阻率可以达到1.82×10^-5Ω·m。

附图说明

图1为本发明所制备导电导磁纳米粒子的SEM图。

图2为本发明所制备导电导磁纳米粒子的EDS能谱。

图3为本发明所制备导电导磁纳米粒子的磁滞回线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。导电性能由HP4284型双臂电桥测试。

实施例1：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，10g/L乳酸以及1.33g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于90℃水浴中搅拌1小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取0.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后 在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于20℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为11）继续于20℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为143.48Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为8.7×10^-4Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为170纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为15%，镍磷合金的质量分数为16%，银的质量分数为69%。

实施例2：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，15g/L乳酸以及2g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于93℃水浴中搅拌3小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合 液置于25℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为12）继续于25℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为9.26Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为2.48×10^-5Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为170纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为11%，镍磷合金的质量分数为18%，银的质量分数为71%。

实施例3：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，20g/L乳酸以及2.67g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于96℃水浴中搅拌5小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后 将混合液置于30℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为13）继续于30℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为1.48Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为1.82×10^-5Ω·m。

参见图1，该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为170纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。参见图2，所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为10%，镍磷合金的质量分数为16%，银的质量分数为74%。

实施例4：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，10g/L乳酸以及1.33g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于93℃水浴中搅拌5小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将 混合液置于30℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为11）继续于30℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为5.46Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为5.6×10^-4Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为160纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为15%，镍磷合金的质量分数为19%，银的质量分数为66%。

实施例5：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，20g/L乳酸以及2.67g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于90℃水浴中搅拌3小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取0.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于30℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶 液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为12）继续于30℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为18.51Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为2.33×10^-5Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为190纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为10%，镍磷合金的质量分数为18%，银的质量分数为72%。

实施例6：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，15g/L乳酸以及2g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于96℃水浴中搅拌1小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于20℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为12）继续于20 ℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为48.76Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为2.58×10^-5Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为160纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为13%，镍磷合金的质量分数为15%，银的质量分数为72%。

实施例7：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，15g/L乳酸以及2g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于90℃水浴中搅拌5小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取0.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于25℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为13）继续于25℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心 得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为13.82Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为1.88×10^-5Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为180纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为10%，镍磷合金的质量分数为18%，银的质量分数为72%。

实施例8：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，20g/L乳酸以及2.67g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于93℃水浴中搅拌1小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于20℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为13）继续于20℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得 导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为28.31Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为1.97×10^-5Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为180纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为12%，镍磷合金的质量分数为15%，银的质量分数为73%。

实施例9：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，25g/L硫酸镍，27g/L次亚磷酸钠，20g/L无水乙酸钠，10g/L乳酸以及1.33g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于96℃水浴中搅拌3小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于25℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成后（体系的pH值为11）继续于25℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为9.1Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为7.6×10^-4Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为160纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为15%，镍磷合金的质量分数为18%，银的质量分数为67%。

实施例10：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，16.67g/L硫酸镍，36g/L次亚磷酸钠，13.33g/L无水乙酸钠，20g/L乳酸以及2g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于96℃水浴中搅拌1小时。搅拌后离心（3000转/分钟），将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于20℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为12）继续于20℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为254.3Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为2.58×10^-5Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为160纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为15%，镍磷合金的质量分数为15%，银的质量分数为70%。

实施例11：一种电磁屏蔽材料用导电导磁纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将2g粒径为120纳米的二氧化硅粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）于200mL由去离子水，33.33g/L硫酸镍，18g/L次亚磷酸钠，26.67g/L无水乙酸钠，10g/L乳酸以及2.67g/L丙酸组成的镀液中，然后使用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5，然后将镀液于93℃水浴中搅拌1小时。搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得镍磷合金核壳结构的纳米粒子。将7g硝酸银加入160mL蒸馏水中得硝酸银溶液，将40mL质量分数为28%的氨水加入硝酸银溶液中得银氨溶液，向银氨溶液中加入1.6g NaOH得溶液B。称取1g镍磷合金核壳结构的纳米粒子，将镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散（40kHz超声分散20分钟）在190mL乙醇与6mL蒸馏水组成的混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37%的甲醛水溶液，然后将混合液置于20℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟滴加完成，溶液B滴加完成后（体系的pH值为13）继续于20℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心（3000转/分钟）10分钟，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性，然后于70℃烘干，得导电导磁纳米粒子。

经测试，二氧化硅粒子经过镀镍后堆砌体积电阻率为248Ω·m，经过镀银后堆砌体积电阻率为1.98×10^-5Ω·m。

该导电导磁纳米粒子为核壳结构，粒径为180纳米，包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层。所述核壳结构中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为13%，镍磷合金的质量分数为15%，银的质量分数为72%。

上述实施例1-11中，所制备的导电导磁纳米粒子均具有良好的导磁性，参见图3，实施例8制备的导电导磁纳米粒子磁导率达到1.60×10^-5H/m。

Claims (10)

1.一种核壳结构的导电导磁纳米粒子，其特征在于：该导电导磁纳米粒子包括纳米二氧化硅粒子以及包覆于纳米二氧化硅粒子表面的镍磷合金层，所述镍磷合金层的表面包覆有银层，所述导电导磁纳米粒子中镍磷合金的质量分数为15-20％。

2.根据权利要求1所述一种核壳结构的导电导磁纳米粒子，其特征在于：所述导电导磁纳米粒子中，纳米二氧化硅粒子的质量分数为10-15％，银的质量分数为65-75％。

3.根据权利要求1所述一种核壳结构的导电导磁纳米粒子，其特征在于：所述导电导磁纳米粒子的堆砌体积电阻率达到1×10^-4Ω·m-1×10^-5Ω·m。

4.一种制备如权利要求1所述核壳结构的导电导磁纳米粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将1-2g纳米二氧化硅粒子超声分散于100-200mL镀液中，所述镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为25-33.33g/L，次亚磷酸钠的浓度为27-36g/L，无水乙酸钠的浓度为13.33-26.67g/L，乳酸的浓度为10-20g/L，丙酸的浓度为1.33-2.67g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4-5后于90-96℃水浴中搅拌1-5小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2)将40mL质量分数为28％的氨水与160mL浓度为40-50g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1-2g氢氧化钠得溶液B；

3)将150-250mL乙醇与5-10mL蒸馏水混合得混合液，将0.5-1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3-5mL质量分数为37％的甲醛水溶液，然后将混合液置于20-30℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于20-30℃水浴中搅拌1-2小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到核壳结构的导电导磁纳米粒子。

5.根据权利要求4所述一种制备核壳结构的导电导磁纳米粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将2g纳米二氧化硅粒子超声分散于200mL镀液中，所述镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为25g/L，次亚磷酸钠的浓度为27g/L，无水乙酸钠的浓度为20g/L，乳酸的浓度为15g/L，丙酸的浓度为2g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5后于93℃水浴中搅拌3小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2)将40mL质量分数为28％的氨水与160mL浓度为43.75g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1.6g氢氧化钠得溶液B；

3)将190mL乙醇与6mL蒸馏水混合得混合液，将1g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37％的甲醛水溶液，然后将混合液置于25℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于25℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到核壳结构的导电导磁纳米粒子。

6.根据权利要求4所述一种制备核壳结构的导电导磁纳米粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将2g纳米二氧化硅粒子超声分散于200mL镀液中，所述镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为25g/L，次亚磷酸钠的浓度为27g/L，无水乙酸钠的浓度为20g/L，乳酸的浓度为20g/L，丙酸的浓度为2.67g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5后于96℃水浴中搅拌5小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2)将40mL质量分数为28％的氨水与160mL浓度为43.75g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1.6g氢氧化钠得溶液B；

3)将190mL乙醇与6mL蒸馏水混合得混合液，将1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37％的甲醛水溶液，然后将混合液置于30℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于30℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到核壳结构的导电导磁纳米粒子。

7.根据权利要求4所述一种制备核壳结构的导电导磁纳米粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将2g纳米二氧化硅粒子超声分散于200mL镀液中，所述镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为25g/L，次亚磷酸钠的浓度为27g/L，无水乙酸钠的浓度为20g/L，乳酸的浓度为20g/L，丙酸的浓度为2.67g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5后于90℃水浴中搅拌3小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2)将40mL质量分数为28％的氨水与160mL浓度为43.75g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1.6g氢氧化钠得溶液B；

3)将190mL乙醇与6mL蒸馏水混合得混合液，将0.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37％的甲醛水溶液，然后将混合液置于30℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于30℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到核壳结构的导电导磁纳米粒子。

8.根据权利要求4所述一种制备核壳结构的导电导磁纳米粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将2g纳米二氧化硅粒子超声分散于200mL镀液中，所述镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为25g/L，次亚磷酸钠的浓度为27g/L，无水乙酸钠的浓度为20g/L，乳酸的浓度为15g/L，丙酸的浓度为2g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5后于96℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2)将40mL质量分数为28％的氨水与160mL浓度为43.75g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1.6g氢氧化钠得溶液B；

3)将190mL乙醇与6mL蒸馏水混合得混合液，将1.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37％的甲醛水溶液，然后将混合液置于20℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于20℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到核壳结构的导电导磁纳米粒子。

9.根据权利要求4所述一种制备核壳结构的导电导磁纳米粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将2g纳米二氧化硅粒子超声分散于200mL镀液中，所述镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为25g/L，次亚磷酸钠的浓度为27g/L，无水乙酸钠的浓度为20g/L，乳酸的浓度为15g/L，丙酸的浓度为2g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5后于90℃水浴中搅拌5小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2)将40mL质量分数为28％的氨水与160mL浓度为43.75g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1.6g氢氧化钠得溶液B；

3)将190mL乙醇与6mL蒸馏水混合得混合液，将0.5g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37％的甲醛水溶液，然后将混合液置于25℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于25℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到导电导磁核壳结构的纳米粒子。

10.根据权利要求4所述一种制备核壳结构的导电导磁纳米粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将2g纳米二氧化硅粒子超声分散于200mL镀液中，所述镀液由去离子水、硫酸镍、次亚磷酸钠、无水乙酸钠、乳酸以及丙酸组成，镀液中硫酸镍的浓度为25g/L，次亚磷酸钠的浓度为27g/L，无水乙酸钠的浓度为20g/L，乳酸的浓度为20g/L，丙酸的浓度为2.67g/L，用无水碳酸钠调节镀液的pH值为4.5后于93℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到镍磷合金核壳结构的纳米粒子；

2)将40mL质量分数为28％的氨水与160mL浓度为43.75g/L的硝酸银水溶液混合得溶液A，向溶液A中加入1.6g氢氧化钠得溶液B；

3)将190mL乙醇与6mL蒸馏水混合得混合液，将1g镍磷合金核壳结构的纳米粒子超声分散于混合液中，然后在搅拌下向混合液中加入3.5mL质量分数为37％的甲醛水溶液，然后将混合液置于20℃水浴中，然后边搅拌边向混合液中滴加溶液B，溶液B于15-20分钟内滴加完成，溶液B滴加完成后继续于20℃水浴中搅拌1小时，搅拌后离心，将离心得到的沉淀用去离子水洗至中性、烘干，得到核壳结构的导电导磁纳米粒子。