專利名稱：一種鐵納米帶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵納米帶及其制備方法，屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬納米材料由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性能，引起人們的廣泛關(guān)注，低維納米材料逐漸成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的王中林教授等在世界上首次發(fā)現(xiàn)并合成了納米帶狀結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體氧化物，被認(rèn)為是納米材料合成領(lǐng)域的重大突破。目前，納米帶的制備方式主要有真空蒸發(fā)_冷凝法，微乳技術(shù)，模板合成法，分子自組裝法等。
Fe納米材料由于具備優(yōu)異的電磁性能，廣泛應(yīng)用于存儲(chǔ)材料、吸波隱身材料等。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種鐵納米帶，其長(zhǎng)度可達(dá)微米級(jí)甚至厘米級(jí)。
本發(fā)明的目的還在于提供上述鐵納米帶的制備方法，通過(guò)對(duì)銅鐵復(fù)合材料的侵蝕，得到鐵納米帶，具有成本低、能耗低、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)量大等特點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種鐵納米帶，其厚度約為20-40納米，長(zhǎng)度為5 微米-I厘米，寬度為100-500nm。
根據(jù)本發(fā)明的具體鐵納米帶，其是通過(guò)以下步驟制備的將銅鐵復(fù)合材料絲材放入侵蝕液中浸泡2-20個(gè)小時(shí)，溶解掉銅，撈取剩下的固體，在乙醇中進(jìn)行超聲清洗，利用紅外燈烘干，得到所述鐵納米帶；
其中，所述侵蝕液由去離子水和濃度為25wt. %的氨水按I : 9-1 5的體積比混合而成。
本發(fā)明還提供了上述鐵納米帶的制備方法，其包括以下步驟
將銅鐵復(fù)合材料絲材放入侵蝕液中浸泡2-20個(gè)小時(shí)，溶解掉銅，撈取剩下的固體，在乙醇中進(jìn)行超聲清洗，利用紅外燈烘干，得到鐵納米帶；
其中，侵蝕液由去離子水和濃度為25wt. %的氨水按I : 9-1 5的體積比混合而成。
在上述制備方法中，優(yōu)選的，在銅鐵復(fù)合材料中，銅和鐵的質(zhì)量比為10 1-6 I。
在上述制備方法中，優(yōu)選的，其還包括以下制備銅鐵復(fù)合材料絲材的步驟
按銅鐵復(fù)合材料的成分配比選取純度為99. Owt. % -99. 9wt. %的單質(zhì)銅和純度為 99. Owt. % -99. 9wt. % 的單質(zhì)鐵；
將單質(zhì)銅和單質(zhì)鐵放入真空度高于ICT1Pa或惰性氣體保護(hù)的熔煉爐中，在1600°C 熔煉得到銅鐵復(fù)合材料，澆鑄成鑄錠；
將鑄錠在500°C熱鍛為棒狀材料，對(duì)所述棒狀材料進(jìn)行多道次的拔絲處理得到所述銅鐵復(fù)合材料絲材。
在上述制備方法中，具體的拔絲處理方式可以根據(jù)實(shí)際需要安裝常規(guī)方式進(jìn)行， 優(yōu)選地，在拔絲過(guò)程中進(jìn)行2-3次退火處理，退火處理的溫度為500°C，時(shí)間為5-10分鐘。3
本發(fā)明所提供的鐵納米帶的厚度為納米級(jí)，而長(zhǎng)度可以達(dá)到微米級(jí)，甚至厘米級(jí)， 在多個(gè)領(lǐng)域都有廣闊的前景。本發(fā)明提供的鐵納米帶的制備方法具有成本低、能耗低、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可大規(guī)模生產(chǎn)不同長(zhǎng)度的納米帶。


以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中
圖I和圖2為實(shí)施例I制備的鐵納米帶的SEM照片；
圖3為實(shí)施例I制備的鐵納米帶的能譜成分分析結(jié)果；
圖4和圖5為實(shí)施例2制備的鐵納米帶的SEM照片。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。
實(shí)施例I
本實(shí)施例提供了一種鐵納米帶，其是通過(guò)以下步驟制備的
I、制備銅鐵復(fù)合材料(Fe的含量為10. 7wt% )絲材
(I)按銅鐵復(fù)合材料成分配比選取純度為99. 5wt. %的單質(zhì)銅以及純度為 99. 5wt. %的單質(zhì)鐵；
(2)將上述單質(zhì)銅、單質(zhì)鐵放入真空度高于ICT1Pa或惰性氣體保護(hù)的熔煉爐中熔煉得到銅鐵復(fù)合材料，澆鑄成鑄錠；
(3)將鑄錠在500°C熱鍛為棒狀材料，經(jīng)過(guò)多道次拔絲，在拔絲的過(guò)程中進(jìn)行 5000C>5分鐘的退火處理，最終分別得到直徑為O. 5mm、0. 2_的銅鐵復(fù)合材料絲材。
2、對(duì)直徑為O. 5mm的銅鐵復(fù)合材料絲材進(jìn)行侵蝕制備鐵納米帶
把直徑為O. 5mm的銅鐵復(fù)合材料絲材浸泡在由去離子水和氨水(氨水濃度 25wt. % )按I : 9的體積比混合而成的侵蝕液中，經(jīng)10小時(shí)，銅基體全部溶解掉，撈取剩余的鐵納米帶，在無(wú)水乙醇中超聲清洗I分鐘，在紅外燈下烘干I分鐘，得到鐵納米帶，其 SEM照片如圖I和圖2所示，由圖中可以看出，該鐵納米帶的片厚約為40nm，長(zhǎng)度可以達(dá)到0.6mm。圖3為圖2中Fe納米帶的成分分析結(jié)果，其中，F(xiàn)e含量為95. 28% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))， Cu含量為4. 72%。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種鐵納米帶，其是通過(guò)對(duì)實(shí)施例I的步驟I制備的直徑O. 2mm 的銅鐵復(fù)合材料絲材進(jìn)行侵蝕制備的
把直徑為O. 2mm的銅鐵復(fù)合材料絲材浸泡在由去離子水和氨水(氨水濃度 25wt. % )按I : 8的體積比混合而成的侵蝕液中，經(jīng)過(guò)5小時(shí)，銅基體全部溶解掉，撈取剩余的鐵納米帶，在無(wú)水乙醇中超聲清洗I分鐘，在紅外燈下烘干I分鐘，得到鐵納米帶，其 SEM照片如圖4和圖5所示，由圖中可以看出，該鐵納米帶的厚度約為25nm，長(zhǎng)度可以達(dá)到 Imm0
權(quán)利要求
1.一種鐵納米帶，其厚度為20-40納米，長(zhǎng)度為5微米-I厘米，寬度為100-500納米。
2.如權(quán)利要求I所述的鐵納米帶，其是通過(guò)以下步驟制備的將銅鐵復(fù)合材料絲材放入侵蝕液中浸泡2-20小時(shí)，溶解掉銅，撈取剩下的固體，在乙醇中進(jìn)行超聲清洗，利用紅外燈烘干，得到所述鐵納米帶；其中，所述侵蝕液由去離子水和濃度為25wt. %的氨水按I : 9-1 5的體積比混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵納米帶，其中，所述銅鐵復(fù)合材料中，銅和鐵的質(zhì)量比為10 1-6 I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鐵納米帶，其中，所述銅鐵復(fù)合材料絲材是通過(guò)以下步驟 制備的按銅鐵復(fù)合材料的成分配比選取純度為99. Owt. % -99. 9wt. %的單質(zhì)銅和純度為99. Owt. % -99. 9wt. % 的單質(zhì)鐵；將所述單質(zhì)銅和單質(zhì)鐵放入真空度高于KT1Pa或惰性氣體保護(hù)的熔煉爐中，在1600°C熔煉得到銅鐵復(fù)合材料，澆鑄成鑄錠；將鑄錠在500°C熱鍛為棒狀材料，對(duì)所述棒狀材料進(jìn)行多道次的拔絲處理得到所述銅鐵復(fù)合材料絲材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵納米帶，其中，在拔絲過(guò)程中進(jìn)行2-3次退火處理，退火處理的溫度為500°C，時(shí)間為5-10分鐘。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的鐵納米帶的制備方法，其包括以下步驟將銅鐵復(fù)合材料絲材放入侵蝕液中浸泡2-20小時(shí)，溶解掉銅，撈取剩下的固體，在乙醇中進(jìn)行超聲清洗，利用紅外燈烘干，得到所述鐵納米帶；其中，所述侵蝕液由去離子水和濃度為25wt. %的氨水按I : 9-1 5的體積比混合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述銅鐵復(fù)合材料中，銅和鐵的質(zhì)量比為10 1-6 I。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其還包括以下步驟選取純度為99. Owt. % -99. 9wt. %的單質(zhì)銅和純度為99. Owt. % -99. 9wt. %白勺單質(zhì)鐵；將所述單質(zhì)銅和單質(zhì)鐵放入真空度高于KT1Pa或惰性氣體保護(hù)的熔煉爐中，在1600°C熔煉得到銅鐵復(fù)合材料，澆鑄成鑄錠；將鑄錠在500°C熱鍛為棒狀材料，對(duì)所述棒狀材料進(jìn)行多道次的拔絲處理得到所述銅鐵復(fù)合材料絲材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，在拔絲過(guò)程中進(jìn)行2-3次退火處理，退火處理的溫度為500°C，時(shí)間為5-10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鐵納米帶及其制備方法。該鐵納米帶的厚度為20-40納米，長(zhǎng)度為5微米-1厘米，寬度為100-500納米。上述鐵納米帶的制備方法包括以下步驟將銅鐵復(fù)合材料絲材放入侵蝕液中浸泡2-20個(gè)小時(shí)，溶解掉銅，撈取剩下的固體，在乙醇中進(jìn)行超聲清洗，利用紅外燈烘干，得到所述鐵納米帶；其中，侵蝕液由去離子水和濃度為25wt.％的氨水按1∶9-1∶5的體積比混合而成。本發(fā)明所提供的鐵納米帶的厚度為納米級(jí)，而長(zhǎng)度可以達(dá)到微米級(jí)，甚至厘米級(jí)，在多個(gè)領(lǐng)域都有廣闊的前景。本發(fā)明提供的鐵納米帶的制備方法具有成本低、能耗低、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)量大等特點(diǎn)，可大規(guī)模生產(chǎn)不同長(zhǎng)度的納米帶。
文檔編號(hào)B22F9/16GK102921940SQ20121035307
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者楊峰, 崔立山 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)