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Abstract

本发明属于消磁技术领域，具体涉及一种光消磁材料及其制备方法和应用，其中以醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠为原料在水浴加热条件下反应获得该光消磁材料，将该光消磁材料和磁性材料加入到水溶液中，在氙灯模拟自然光照射的条件下对磁性材料进行消磁处理。本发明在氙灯模拟自然光照射下就能够进行消磁，造价低，易实施，能够实现批量化生产，且具有隐蔽性，既可民用亦可军用，具有较高的经济价值。

Description

一种光消磁材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于消磁技术领域，具体涉及一种光消磁材料及其制备方法和应用。
背景技术
磁性材料会因受到外来的能量而影响到其磁性性能，比如当被加热或受到冲击时，磁性材料中各磁畴的磁距方向变得不一致，磁性会减弱或消失，此过程称为消磁。一种常用消磁方法是：把留有磁性的材料置于交流磁场中，渐渐减弱交流磁感应强度直至消失，该磁性材料就被消磁了。同时，消磁是一种常用于破坏存储磁带数据的技术，用像箱子一样的消磁设备来改变磁带的磁场，磁带上的数据就可以有效地被摧毁。这样磁带(没有预先编写的磁道)就可以再利用；消磁也可以用来清除硬盘驱动器、软盘的内容。舰艇消磁是各国海军必须掌握和常用的一项防水中武器伤害的技术，其消磁作业是为了去除舰艇金属外壳上残留的磁场，以免在运行过程中被其他潜艇和水面舰艇监测到。而且，消磁还能使军舰免遭磁性引信的水雷的攻击。
现有技术中所采用的消磁方法必须借助特殊的设备通过交流磁场实现消磁，消磁方法复杂、所需设备昂贵，且消磁效果较差。本发明针对现有技术中存在的问题，制备出用于消磁的光消磁材料，然后在光照条件下利用光消磁材料消除磁性材料的磁性，本发明提供的方法易实施，造价低，能够实现批量生产，具有较高的经济价值。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，提出了一种光消磁材料及其制备方法和应用，本发明易实施，造价低，能够实现批量生产，在氙灯模拟自然光照射下就能够进行消磁，隐蔽性好，既可民用亦可军用，具有较高的经济价值。
为了实现上述发明目的，采用如下技术方案：
一种光消磁材料的制备方法，所述光消磁材料是以醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠为原料在水浴加热条件下反应而制得，所制得的光消磁材料为水滑石结构。
优选的，所述醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠的摩尔比0.05-0.6∶0.05-1∶1-8∶0.01-1。
优选的，所述反应在反应容器中进行，将所述反应容器置于水浴环境中，所述水浴的温度为20～100℃，反应时间为1-20小时。
一种采用上述制备方法制得的光消磁材料，其特征在于：其分子式为Zn(1-n)Aln(OH)2(CO3)n/2·0.86H2O(n ＝0-1)。
所制得的上述光消磁材料的用途，其特征在于：将所述光消磁材料用于光消磁。
优选的，将所述光消磁材料和磁性材料加入到水溶液中，在氙灯模拟自然光照射的条件下对磁性材料进行消磁处理。
优选的，所述光消磁材料和磁性材料的质量比为1∶1-1∶100。
优选的，所述氙灯模拟自然光的波长为200nm～2500nm，在搅拌条件下消磁。
本发明具有如下有益效果：
采用本发明制备的光消磁材料，可以对磁性材料进行消磁处理，其中：(1)本发明的光消磁材料在氙灯模拟自然光(200nm～2500nm)照射下就能实现磁性材料的消磁，该方法简便易操作，能实现磁性材料的批量消磁；(2)本发明的光消磁材料为纳米片状结构，增大了与磁性材料的接触面积，提高了消磁效率。
附图说明
图1示出了本发明的光消磁材料的XRD图
图2示出了本发明的光消磁材料的SEM图
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1
称取一定量的醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠作为原料，在水浴加热条件下上述原料反应获得光消磁材料，其中，醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠的摩尔比为0.05∶0.05∶5∶0.5，水浴的温度为80℃，反应时间为10小时，通过XRD(见图1)和SEM(见图2)的测试结果，可知制得的光消磁材料的分子式为Zn0.64Al0.36(OH)2(CO3)0.18·0.86H2O，其具有水滑石结构，其大体上呈现片状结构，少量呈现棒状、球状结构，最小颗粒的尺寸大约10-50纳米。
实施例2
称取一定量的醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠作为原料，在水浴加热条件下上述原料反应获得光消磁材料，其中，醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠的摩尔比为0.6∶1∶8∶1。其中水浴的温度为20℃，反应时间为1小时，制得的光消磁材料为水滑石结构，其分子式为Zn0.54Al0.46(OH)2(CO3)0.23·0.86H2O。
实施例3
(1)称取1g的实施例1制备的光消磁材料，12g磁转子与100mL的蒸馏水，其中磁转子的正面和反面都有N极S极，磁砖子的材料是聚四氟乙烯包裹的氧化铁，属于硬磁材料。采用氙灯模拟自然光波长为200nm～2500nm，磁砖子接收到的光功率为50-4000W/m2，进行搅拌光消磁，每30min测一次磁转子正反面南北极的磁感应强度，具体的测试结果见表1，从表1的测试结果可知，磁转子在光消磁材料水溶液中，随着光照时间延长，其磁感应强度逐渐减弱，在4.5小时后，磁转子受光照面的S极和N极的磁感应强度均降低了1/3，而磁转子非光照面的S极和N极的磁感应强度也降低了1/6。
(2)在4.5小时后取出磁转子，将磁转子暴露在空气中，每隔半小时测磁转子正反面南北极的磁感应强度，具体的测试结果见表2，从表2的测试结果可知，磁转子经过3个小时才恢复原有磁性，说明形成的光消磁材料在氙灯模拟自然光照射下可以将磁性材料的磁性大大降低，但不是永久消磁，而是间歇性消磁，可用于信息传递中将光信号转化为磁信号。
表1
表2
实施例4
(1)称取0.5g的光消磁材料，12g磁转子与100mL的蒸馏水，采用氙灯模拟自然光(200nm～2500nm)，进行搅拌光消磁处理，每30min测一次磁转子正反面南北极的磁感应强度；
(2)在4.5h后取出磁转子，将磁转子暴露在空气中，每隔半小时测磁转子正反面南北极的磁感应强度；结果显示：磁转子在光消磁材料水溶液中，随着光照时间延长，其磁感应强度逐渐减弱，在4.5小时后，磁转子受光照面的S极和N极的磁感应强度均降低1/6，而磁转子非光照面的S极和N极的磁感应强度则降低1/10；磁转子经过4.5个小时才恢复原有磁性。
实施例5
(1)称取2g的光消磁材料，13.83g磁转子与100mL的蒸馏水，采用氙灯模拟自然光(200nm～2500nm) 进行搅拌光消磁处理，每30min测一次磁转子正反面南北极的磁感应强度；
(2)在4.5h后取出磁转子，将磁转子暴露在空气中，每隔半小时测磁转子正反面南北极的磁感应强度。结果显示：磁转子在光消磁材料水溶液中，随着光照时间延长，其磁感应强度逐渐减弱，在4.5小时后，磁转子受光照面的S极和N极的磁感应强度均降低约1/3，而磁转子非光照面的S极和N极的磁感应强度则降低约1/6；磁转子经过4.5个小时才恢复原有磁性，
对比例1
称取1g磁转子与100mL的蒸馏水，在氙灯模拟自然光(200nm～2500nm)照射条件下进行搅拌，每 30min测一次磁转子正反面南北极的磁感应强度；磁转子在水中，随着光照时间延长，无论其受照面还是背照面的磁感应强度基本上不发生变化。
对比例2
称取1g的TiO2，12g磁转子与100mL的蒸馏水，在氙灯模拟自然光(200nm～2500nm)照射条件下进行搅拌，每30min测一次磁转子正反面南北极的磁感应强度。磁转子在含TiO2的水中，随着光照时间延长，无论其受照面还是背照面的磁感应强度基本上不发生变化。
对比例3
称取0.5g的TiO2，12g磁转子与100mL的蒸馏水，在氙灯模拟自然光(200nm～2500nm)照射条件下进行搅拌，每30min测一次磁转子正反面南北极的磁感应强度。磁转子在含有TiO2的水中，随着光照时间延长，无论其受照面还是背照面的磁感应强度基本上不发生变化。
对比例4
称取1g的实施例1制备的光消磁材料，12g磁转子与100mL的蒸馏水，无光照条件下进行搅拌，每 30min测一次磁转子正反面南北极的磁感应强度，磁转子在水中，随着时间延长，磁砖子正反面的磁感应强度基本上不发生变化。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其他的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种光消磁材料的制备方法，其特征在于：所述光消磁材料是以醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠为原料在水浴加热条件下反应而制得，所制得的光消磁材料为水滑石结构。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述醋酸锌、硫酸铝、氢氧化钠和碳酸钠的摩尔比0.05-0.6∶0.05-1∶1-8∶0.01-1。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反应在反应容器中进行，将所述反应容器置于水浴环境中，所述水浴的温度为20～100℃，反应时间为1-20小时。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的制备方法制得的光消磁材料，其特征在于：其分子式为Zn(1-n)Aln(OH)2(CO3)n/2·0.86H2O(n＝0-1)。
5.如权利要求4所述的光消磁材料的用途，其特征在于：将所述光消磁材料用于光消磁。
6.如权利要求5所述的用途，其特征在于：将所述光消磁材料和磁性材料加入到水溶液中，在氙灯模拟自然光照射的条件下对磁性材料进行消磁处理。
7.如权利要求6所述的用途，其特征在于：所述光消磁材料和磁性材料的质量比为1∶1-1∶100。
8.如权利要求5-7中任一项所述的用途，其特征在于：所述氙灯模拟自然光的波长为200nm～2500nm，在搅拌条件下消磁。
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