專利名稱：一種巨磁阻抗效應復合絲及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種巨磁阻抗效應復合絲材料及其制備方法，屬于交流傳感技術、磁存儲技術領域。
本發明是由如下技術方案實現的這種巨磁阻抗效應的復合絲是在銀絲、鋁絲或銀-銅合金絲外層通過電沉積Ni100-xFex磁性層制得的，其中復合絲材料成分為Ni100-xFex/A。x的取值為15～25；Ni100-xFex磁性鍍層厚度為1微米～1毫米。
巨磁阻抗效應復合絲的具體制備步驟如下(1)將NiSO4·7H2O溶于50℃～90℃的熱水中，過濾后倒入電鍍槽；(2)將FeSO4·7H2O溶于20℃～50℃的溫水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解后加入電鍍槽中；(3)將NaCl溶解，加入電鍍槽中；(4)用5％的NaOH溶液調鍍液的pH值為1～5；(5)以上各步驟要滿足鍍液中各物質的濃度為FeSO4·7H2O的濃度為0.019～0.022克/毫升；NiSO4·7H2O的濃度為0.029～0.31克/毫；檸檬酸的濃度為0.015～0.02克/毫升；NaCl的濃度為0.01～0.15克/毫升；(6)電鍍時，選Ni100-xFex合金為陽極，陰極A可以是銀絲、鋁絲、銀-銅合金絲之一種，鍍液溫度控制在20℃～80℃，電流密度為10A～800A/cm2，電鍍時間為5～100分鐘，從而得到材料成分為Ni100-xFex/A的巨磁阻抗效應復合絲，X值取15～25，Ni100-xFex/A鍍層厚度為1微米～1毫米。
采用本發明方法得到的巨磁阻抗效應復合絲，在低頻下具有較大的巨磁阻抗效應。例如在直流磁場為90奧斯特，交流電流頻率為10kHz下，測得該材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0變化率可達-80％。因而，這種巨磁阻抗效應復合絲可廣泛地應用于交流傳感技術、磁存儲技術領域。
本發明方法具有工藝簡單、生產成本低等優點。
具體實施方式
實施例1將NiSO4·7H2O溶于60℃的熱水中，過濾后倒入電鍍槽，再將FeSO4·7H2O溶于50℃的溫水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解后加入槽中；將NaCl溶解，加入槽中。鍍液中FeSO4·7H2O的濃度為0.02克/毫升，NiSO4·7H2O的濃度為0.3克/毫升，檸檬酸的濃度為0.02克/毫升，NaCl的濃度為0.01克/毫升，用5％的NaOH溶液調鍍液的pH值為2.5。電鍍時，陽極為Ni79Fe21合金，陰極是外徑為200微米的銀絲，鍍液溫度為50℃，電流密度為200A/cm2，電鍍時間為60分鐘。從而得到Ni79Fe21/Ag復合絲材料，其Ni79Fe21磁性層厚度為50微米。在直流磁場為90奧斯特，交流電流頻率為10kHz下，測得該材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0變化率為-80％。
實施例2將NiSO4·7H2O溶于70℃的熱水中，過濾后倒入電鍍槽，再將FeSO4·7H2O溶于50℃的溫水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解后加入槽中；將NaCl溶解，加入槽中。鍍液中FeSO4·7H2O的濃度為0.021克/毫升，NiSO4·7H2O的濃度為0.296克/毫升，檸檬酸的濃度為0.02克/毫升，NaCl的濃度為0.012克/毫升，用5％的NaOH溶液調鍍液的pH值為2.8。電鍍時，陽極為Ni78Fe22合金，陰極是外徑為100微米的銀絲，鍍液溫度為50℃，電流密度為200A/cm2，電鍍時間為15分鐘。從而得到Ni78Fe22/Ag復合絲材料，其Ni78Fe22磁性層厚度為20微米。在直流磁場為90奧斯特，交流電流頻率為10kHz下，測得該材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0變化率為-45％。
實施例3將NiSO4·7H2O溶于60℃的熱水中，過濾后倒入電鍍槽，再將FeSO4·7H2O溶于50℃的溫水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解后加入槽中；將NaCl溶解，加入槽中。鍍液中FeSO4·7H2O的濃度為0.019克/毫升，NiSO4·7H2O的濃度為0.31克/毫升，檸檬酸的濃度為0.015克/毫升，NaCl的濃度為0.01克/毫升，用5％的NaOH溶液調鍍液pH值為2.5。電鍍時，陽極為Ni80Fe20合金，陰極是外徑為100微米的銀銅合金絲，鍍液溫度為40℃，電流密度為300A/cm2，電鍍時間為30分鐘。從而得到Ni80Fe20/Ag-Cu復合絲材料，其Ni80Fe20磁性層厚度為30微米。在直流磁場為90奧斯特，交流電流頻率為10kHz下，測得該材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0變化率為-66％。
實施例4將NiSO4·7H2O溶于60℃的熱水中，過濾后倒入電鍍槽，再將FeSO4·7H2O溶于50℃的溫水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解后加入槽中；將NaCl溶解，加入槽中。鍍液中FeSO4·7H2O的濃度為0.021克/毫升，NiSO4·7H2O的濃度為0.296克/毫升，檸檬酸的濃度為0.016克/毫升，NaCl的濃度為0.01克/毫升，用5％的NaOH溶液調鍍液pH值為2.5。電鍍時，陽極為Ni78Fe22合金，陰極是外徑為150微米的鋁絲，鍍液溫度為50℃，電流密度為300A/cm2，電鍍時間為40分鐘。從而得到Ni78Fe22/A1復合絲材料，其Ni78Fe22磁性層厚度為40微米。在直流磁場為90奧斯特，交流電流頻率為10kHz下，測得該材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0變化率為-50％。
實施例5將NiSO4·7H2O溶于65℃的熱水中，過濾后倒入槽，再將FeSO4.7H2O溶于50℃的溫水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解后加入槽中；將NaCl溶解，加入槽中。鍍液中FeSO4·7H2O的濃度為0.022克/毫升，NiSO4·7H2O的濃度為0.3克/毫升，檸檬酸的濃度為0.02克/毫升，NaCl的濃度為0.015克/毫升，用5％的NaOH溶液調鍍液pH值為3.5。電鍍時，陽極為Ni77Fe23合金，陰極是外徑為50微米的銀絲，鍍液溫度為50℃，電流密度為200A/cm2，電鍍時間為18分鐘。從而得到Ni77Fe23/Ag復合絲材料，其Ni77Fe23磁性層厚度為24微米。在直流磁場為90奧斯特，交流電流頻率為10kHz下，測得該材料的巨磁阻抗ΔZ/Z0變化率為-35％。
權利要求
1.一種巨磁阻抗效應復合絲，其特征是在導電金屬絲A外層電沉積Ni100-xFex磁性層，復合絲材料成分為Ni100-xFex/A，其中x的取值為15～25；A可以是銀絲、鋁絲、銀-銅合金絲中的一種。
2.根據權力要求1所述的巨磁阻抗效應復合絲，其特征是Ni100-xFex磁性鍍層厚度為1微米～1毫米。
3.一種制備如權利要求1所述的巨磁阻抗效應復合絲的方法，其特征是制備步驟如下(1)將NiSO4·7H2O溶于50℃～90℃的熱水中，過濾后倒入電鍍槽；(2)將FeSO4·7H2O溶于20℃～50℃的溫水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解后加入電鍍槽中；(3)將NaCl溶解，加入電鍍槽中；(4)用5％的NaOH溶液調鍍液的pH值為1～5；(5)以上(1)-(4)各步驟要滿足鍍液中各物質的濃度為FeSO4·7H2O的濃度為0.019～0.022克/毫升；NiSO4·7H2O的濃度為0.029～0.31克/毫升；檸檬酸的濃度為0.015～0.02克/毫升；NaCl的濃度為0.01～0.15克/毫升；(6)電鍍時，選Ni100-xFex合金為陽極，陰極A可以是銀絲、鋁絲、銀-銅合金絲之一種，鍍液溫度控制在20℃～80℃，電流密度為10Acm2～800A/cm2，電鍍時間為5～100分鐘，從而得到材料成分為Ni100-xFex/A的巨磁阻抗效應復合絲，其中X的取值為15～25，Ni100-xFex/A鍍層厚度為1微米～1毫米。
全文摘要
本發明涉及一種巨磁阻抗效應復合絲材料及其制備方法，屬于交流傳感技術、磁存儲技術的領域。本發明的主要內容就是采用電沉積法，在導電金屬絲A的外層電沉積Ni
文檔編號H01L43/10GK1444296SQ0311216
公開日2003年9月24日 申請日期2003年4月15日 優先權日2003年4月15日
發明者胡季帆, 張玲, 秦宏偉, 陳娟 申請人:山東大學