[发明专利]芯-壳颗粒、磁介电材料、其制造方法和用途

权利要求书

1.一种磁性颗粒，包括：

芯，所述芯包含

铁，和

包括钴、镍或其组合的第二金属，

其中所述铁与所述第二金属的芯原子比为50:50至75:25；以及

壳，所述壳至少部分地包围所述芯并且包含

铁氧化物、铁氮化物或其组合，和

所述第二金属。

2.根据权利要求1所述的磁性颗粒，其中所述壳具有以下中的至少一者：

比所述芯更高的电阻率，或

各自在1GHz下确定的大于或等于1或者大于或等于5的磁导率。

3.根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒，其中

所述芯和所述壳中的至少一者还包含Cr、Ba、Au、Ag、Cu、Gd、Pt、Bi、Ir、Mn、Mg、Mo、Nb、Nd、Sr、V、Zn、Zr、N、C或其组合，

优选地，其中所述芯和所述壳还包含Cr、Ba、Au、Ag、Cu、Gd、Pt、Bi、Ir、Mn、Mg、Mo、Nb、Nd、Sr、V、Zn、Zr、N、C或其组合中的相同的一者或更多者。

4.根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒，其中所述铁相对所述第二金属的芯原子比为60:40至70:30或65:35至70:30。

5.根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒，其中所述壳中的铁相对所述壳中的所述第二金属的壳原子比为50:50至75:25。

6.根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒，其中所述壳包含所述铁氮化物。

7.根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒，其中所述铁氧化物包括磁铁矿、具有式M_xFe_yO_z的金属铁氧化物、或其组合；其中M包括Co、Ni、Zn、V、Mn或其组合中的至少一者。

8.根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒，其中所述壳包含所述铁氧化物；其中所述铁氧化物包括式MFe₂O₄、MFe₁₂O₁₉、Fe₃O₄、MFe₂₄O₄₁或其组合的金属铁氧化物；其中M包括镍、钴或其组合。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的磁性颗粒，其中所述磁性颗粒包括不规则形状的颗粒、球形颗粒、椭圆形颗粒、棒状颗粒、薄片、纤维或其组合。

10.根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒，其中多个所述磁性颗粒具有以下中的至少一者：

所述芯的平均最短尺寸为10nm至5mm、或10nm至1mm、或10nm至1微米、或100nm至600nm；或者

平均壳厚度小于或等于1微米，为1nm至500微米、或5nm至50nm或5纳米至10纳米。

11.一种形成根据权利要求1至10中任一项或更多项所述的磁性颗粒的方法，包括用氧化剂使芯氧化以形成壳；

优选地，其中所述氧化剂包括氧、KMnO₃、H₂O₂、K₂Cr₂O₇、HNO₃或其组合。

12.一种磁介电材料，包含：

聚合物基体；

多个根据前述权利要求中任一项或更多项所述的磁性颗粒；

其中所述磁介电材料在1GHz下的磁损耗角正切小于或等于0.07。

13.根据权利要求12所述的磁介电材料，其中基于所述磁介电材料的总体积，所述磁介电材料包含5体积％至60体积％的多个磁性颗粒。