[发明专利]一种纳米纤维制备方法及其制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及纳米磁性材料的制备，具体是Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/ZnO一维同轴纳米纤维的制备技术。

背景技术

目前采用同轴静电纺丝制备同轴包覆纳米材料的有徐淑芝等制备的ZnOCeO₂纳米电缆、商超群等制备的TiNMnO纤维等。

将纳米软磁铁氧体与氧化硅或氧化锌复合的技术还是一项空白，纳米软磁铁氧体与氧化硅或氧化锌复合材料具有磁光特性；用电纺的方法将材料制成纤维状，可以降低损耗，提高磁导率μ、饱和磁通密度Bs和电阻率，因此将软磁铁氧体与氧化硅或氧化锌制备成具有芯壳结构的同轴纳米纤维材料在其磁性能方面具有很大的应用前景，在研发高保真同时稳定性好的存储器方面具有潜在的应用价值，可作为读写磁头、磁性探针及微型磁芯的理想材料。

现有的关于同轴静电纺丝的技术存在出产量低、包覆不均匀和层间界面不清晰的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米纤维的制备方法及其制备装置。

本发明是一种纳米纤维制备方法及其制备装置，其方法的步骤为：

（1）配制前驱液：

芯的前驱液的组分为：Ni(NO₃)₂·6H₂O、Zn(NO₃)₂·6H2O和Fe(NO₃)₃·9H₂O的摩尔比为0.5:0.5:2占15.6wt%，PVP/C₂H₅OH占65.9wt%，CHCl₃占18.5wt%；

壳的前驱液的组分为：Zn(NO₃)₂·6H₂O占14.9wt%，PVP/C₂H₅OH占66.4wt％，C₃H₈O₃占18.7wt%；

（2）同轴静电纺丝：

将芯前驱液、壳前驱液分别装入芯层储液容器(1)、壳层储液容器(2)中，在芯层储液容器1的内壁加入一根直径为20 μm的细铜线，高压直流电源(5)施加电压为16-18KV，环境温度为20℃，环境湿度为50%，接通电源，进行纺丝；

 （3）热处理：

对纺丝进行干燥处理：干燥温度为70℃，干燥时间为6小时；然后进行退火处理：升温速率为5 ℃/min，升温至800℃，在800℃保温300分钟，然后自然冷却。

用于实现以上所述的纳米纤维的制备方法的制备装置，芯层储液容器1安装在壳层储液容器2中，芯层储液容器1的下端与壳层储液容器2的下端组成同轴喷嘴3，芯层储液容器1的内壁有一细铜线，芯层储液容器1的下端的芯喷嘴比壳层储液容器2的下端的壳喷嘴长出的长度不小于0.5mm，同轴喷嘴3和接收屏4间的距离不小于10cm。

本发明在芯层储液容器1的内壁加入一根直径为20 μm的细铜线，使喷嘴尖端电荷高度聚集，提高纺丝效果；芯壳前驱液中加入CHCl₃和C₃H₈O₃使包覆材料的层间界面清晰。制备出直径小、不断裂、层间界面清晰和包覆性好。

 附图说明