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一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2017-04-01

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2017-08-29

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2019-05-17

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2037-04-01

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201710212081.5	申请日	2017-04-01
公开/公告号	CN107008915B	公开/公告日	2019-05-17
授权日	2019-05-17	预估到期日	2037-04-01
申请年	2017年	公开/公告年	2019年
缴费截止日
分类号	B22F9/22 、B22F1/00	主分类号	B22F9/22
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	5
权利要求数量	6	非专利引证数量	1
引用专利数量	2	被引证专利数量	0
非专利引证	1、全文. Yan Cheng et al..Facile synthesis ofFeCo alloys with excellent microwaveabsorption in the whole Ku-band: Effectof Fe/Co atomic ratio《.Journal of Alloysand Compounds》.2017,第704卷289-295. 李云峰等.Co3Fe7合金纳米颗粒的喷雾燃烧制备及磁性能研究《.颗粒学最新进展研讨会—暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会》.2011,188-192. Y. Y. Zhang等.Rapid Growth andMagnetic Properties of Fe7Co3Intermetallic Compound《.Applied Mechanicsand Materials》.2012,第152-154卷501-506.;
引用专利	CN105543697A、CN104557006A	被引证专利
专利权维持	3	专利申请国编码	CN
专利事件	转让	事务标签	公开、实质审查、授权、权利转移

申请人信息

申请人	西安工程大学	第一申请人	西安工程大学
专利权人	西安工程大学	当前专利权人	桐乡市倍特科技有限公司
发明人	刘毅、苏晓磊、徐洁、王俊勃、贺辛亥、屈银虎、付翀、王彦龙、刘松涛	第一发明人	刘毅
地址	陕西省西安市金花南路19号	邮编	710048
申请人数量	1	发明人数量	9
申请人所在省	陕西省	申请人所在市	陕西省西安市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

西安弘理专利事务所

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

杨璐

摘要

本发明公开的一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，具体为：步骤1、配制CoFe2O4前驱体液；步骤2、在搅拌的状态下将氨水添加到经CoFe2O4前驱体液中制备出CoFe2O4前驱体溶胶；步骤3、对得到的CoFe2O4前驱体溶胶进行干燥处理，得到CoFe2O4前驱体干凝胶；步骤4、先使经得到的CoFe2O4前驱体干凝胶发生自蔓延燃烧反应，然后进行冷却处理，最后研磨成粉状后得到CoFe2O4粉末；步骤5、将得到的CoFe2O4粉末在还原气氛下进行热处理，得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。利用本发明的制备方法得到的电磁波吸收剂高温稳定性好、磁损耗和磁化强度高，对电磁波具有较好的损耗性特性。

摘要附图
说明书附图：图1

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2021-01-15	专利权的转移	登记生效日: 2021.01.06 专利权人由西安工程大学变更为桐乡市倍特科技有限公司地址由710048 陕西省西安市金花南路19号变更为314500 浙江省嘉兴市桐乡市崇福镇杭福路299号5幢4楼1011室
2	2019-05-17	授权
3	2017-08-29	实质审查的生效	IPC(主分类): B22F 9/22 专利申请号: 201710212081.5 申请日: 2017.04.01
4	2017-08-04	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、配制CoFe2O4前驱体液；
步骤2、在搅拌的状态下，将氨水添加到经步骤1得到的CoFe2O4前驱体液中，制备出CoFe2O4前驱体溶胶，具体按照以下步骤实施：
步骤2.1、将经步骤1得到的CoFe2O4前驱体液置于温度为40℃～60℃的水浴锅中；
步骤2.2、经步骤2.1后，于300r/min～600r/min的搅拌速度下搅拌水浴锅中的CoFe2O4前驱体液，并在搅拌的同时向CoFe2O4前驱体液中逐滴滴加氨水，直至pH为7～9，停止滴加氨水；
步骤2.3、经步骤2.3后，继续维持300r/min～600r/min的搅拌速度继续搅拌2h～6h，制备出CoFe2O4前驱体溶胶；
步骤3、对经步骤2得到的CoFe2O4前驱体溶胶进行干燥处理，得到CoFe2O4前驱体干凝胶；
步骤4、先使经步骤3得到的CoFe2O4前驱体干凝胶发生自蔓延燃烧反应，然后进行冷却处理，最后研磨成粉状后得到CoFe2O4粉末，具体按照以下步骤实施：
步骤4.1、将经步骤3得到的CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶以4℃/min～6℃/min的速率升高至220℃～250℃，使其发生自蔓延燃烧反应；
步骤4.2、将经步骤4.1得到的物质随炉冷却至室温，得到树枝状产物；
步骤4.3、将经步骤4.2得到的树枝状产物研磨成粉末状，得到CoFe2O4粉体；
步骤5、将经步骤4得到的CoFe2O4粉末在还原气氛下进行热处理，得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

2.根据权利要求1所述的一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、于常温条件下，按CoFe2O4中各金属元素的摩尔质量称取Co和Fe的金属盐，并分别溶解于水中，得到浓度为0.04mol/L～0.2mol/L的混合金属盐溶液；
步骤1.2、向经步骤1.1得到的混合金属盐溶液中添加柠檬酸并搅拌均匀，其中，加入柠檬酸的量与金属离子Co的摩尔比为4～6：1，得到CoFe2O4前驱体液。

3.根据权利要求1所述的一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下方法实施：
将经步骤2制备得到的CoFe2O4前驱体溶胶于100℃～120℃的条件下干燥处理24h～
48h，即得到CoFe2O4前驱体干凝胶。

4.根据权利要求1所述的一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，其特征在于，所述步骤5具体按照以下方法实施：
将经步骤4得到的CoFe2O4粉体在真空还原气氛下进行热处理，保温1h～2h，之后随炉冷却，得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

5.根据权利要求4所述的一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，其特征在于，所述步骤5中热处理温度为800℃～1000℃，升温速率为5℃/min～10℃/min。

6.根据权利要求4所述的一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤5中，还原气氛为还原H2、还原C气氛。

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于材料及其制备方法技术领域，具体涉及一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法。

背景技术

[0002] 随着科学技术的发展和工业文明的进步,各种电子仪器设备的应用日益增多,所产生的电磁辐射和电磁干扰越来越多。电磁波污染已渗透到人们生活的每个角落，严重地影响了人们的心身健康。研究证明，微波电磁辐射可引起生物基体、中枢神经、心血管系统、眼晶状体及血液系统的疾患。因此，如何有效预防和消除电磁辐射、电磁干扰的问题引起了世界各国的高度重视，现已成为全球科技界的重要课题。

[0003] 吸波材料技术作为一种常用的抗电磁干扰手段，能把电磁污染产生的无用的和有害的电磁能量吸收、转换，从而使其衰减掉。根据吸波机理，吸波材料一般可分为电损耗型和磁损耗型：导电高聚物、石墨等导电性强的材料的吸波机理主要为电损耗；而铁氧体、羰基铁、氮化铁等磁性材料的吸波机理主要为磁损耗。与介电损耗型吸收剂相比，磁性吸收剂由于具有更宽的吸收频带和更好的吸收效果而被广泛研究。常见的磁性吸收剂主要有铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)单质金属微粉及其组成的合金粉体，还有铁氧体、Fe3O4等磁性氧化物。由于铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)组成的合金粉体的多组分效应，磁性合金粉体具有更高的磁导率和磁损耗，对电磁参数的改善作用更明显，能通过磁滞损耗、涡流损耗等机制更加有效地吸收、损耗电磁波。因此，磁性合金微粉吸收剂的研发对提高材料的吸波性能具有要的意义。 Co3Fe7是一种典型的磁性合金微粉，不仅具有良好的高温稳定性(居里温度高达770K)，还具有较高磁化强度和磁损耗，是一种极具应用前景的磁性电磁波吸收剂。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，制备出的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂具有高温稳定性好、磁损耗和磁化强度高的特点，对电磁波具有较好的损耗性特性。

[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：

[0006] 步骤1、配制CoFe2O4前驱体液；

[0007] 步骤2、在搅拌的状态下，将氨水添加到经步骤1得到的CoFe2O4前驱体液中，制备出CoFe2O4前驱体溶胶；

[0008] 步骤3、对经步骤2得到的CoFe2O4前驱体溶胶进行干燥处理，得到 CoFe2O4前驱体干凝胶；

[0009] 步骤4、先使经步骤3得到的CoFe2O4前驱体干凝胶发生自蔓延燃烧反应，然后进行冷却处理，最后研磨成粉状后得到CoFe2O4粉末；

[0010] 步骤5、将经步骤4得到的CoFe2O4粉末在还原气氛下进行热处理，得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0011] 本发明的特点还在于：

[0012] 步骤1具体按照以下步骤实施：

[0013] 步骤1.1、于常温条件下，按CoFe2O4中各金属元素的摩尔质量称取Co 和Fe的金属盐，并分别溶解于水中，得到浓度为0.04mol/L～0.2mol/L的混合金属盐溶液；

[0014] 步骤1.2、向经步骤1.1得到的混合金属盐溶液中添加柠檬酸并搅拌均匀，其中，加入柠檬酸的量与金属离子Co的摩尔比为4～6：1，得到CoFe2O4前驱体液。

[0015] 步骤2具体按照以下步骤实施：

[0016] 步骤2.1、将经步骤1得到的CoFe2O4前驱体液置于温度为40℃～60℃的水浴锅中；

[0017] 步骤2.2、经步骤2.1后，于300r/min～600r/min的搅拌速度下搅拌水浴锅中的CoFe2O4前驱体液，并在搅拌的同时向CoFe2O4前驱体液中逐滴滴加氨水，直至pH为7～9，停止滴加氨水；

[0018] 步骤2.3、经步骤2.3后，继续维持300r/min～600r/min的搅拌速度继续搅拌2h～6h，制备出CoFe2O4前驱体溶胶。

[0019] 步骤3具体按照以下方法实施：

[0020] 将经步骤2制备得到的CoFe2O4前驱体溶胶于100℃～120℃的条件下干燥处理24h～48h，即得到CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶。

[0021] 步骤4具体按照以下步骤实施：

[0022] 步骤4.1、将经步骤3得到的CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶以 4℃/min～6℃/min的速率升高至220℃～250℃，使其发生自蔓延燃烧反应；

[0023] 步骤4.2、将经步骤4.1得到的物质随炉冷却至室温，得到树枝状产物；

[0024] 步骤4.3、将经步骤4.2得到的树枝状产物研磨成粉末状，得到CoFe2O4粉体。

[0025] 步骤5具体按照以下方法实施：

[0026] 将经步骤4得到的CoFe2O4粉体在真空还原气氛下进行热处理，保温 1h～2h，之后随炉冷却，得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0027] 步骤5中热处理温度为800℃～1000℃，升温速率为5℃/min～10℃/min。

[0028] 步骤5中还原气氛为还原H2、还原C气氛。

[0029] 本发明的有益效果在于：

[0030] (1)本发明Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法为：先采用溶胶凝胶法制备CoFe2O4前驱体，再经柠檬酸自蔓延燃烧反应制备得到CoFe2O4吸收剂，最后经还原气氛热处理制备具有宽频带、强吸收的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0031] (2)本发明Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法与现有技术相比，其创新之处在于：先采用柠檬酸自蔓延燃烧法制备CoFe2O4，再将所得粉体在高温条件下进行还原，制备出Co3Fe7磁性合金微粉，且粉体粒度可控，可制备出从纳米到微米不同粒级的合金粉体，满足不同的需求。

[0032] (3)利用本发明的制备方法得到的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂具有高的饱和磁化强度、高磁导率和高居里温度点，能在一定的高温和腐蚀环境下使用。

实施方案

[0034] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0035] 本发明一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：

[0036] 步骤1、配制CoFe2O4前驱体液，具体按照以下步骤实施：

[0037] 步骤1.1、于常温条件下，按CoFe2O4中各金属元素的摩尔质量称取Co 和Fe的金属盐，并分别溶解于水中，得到浓度为0.04mol/L～0.2mol/L的混合金属盐溶液；

[0038] 步骤1.2、向经步骤1.1得到的混合金属盐溶液中添加柠檬酸并搅拌均匀，其中，加入柠檬酸的量与金属离子Co的摩尔比为4～6：1，得到CoFe2O4前驱体液。

[0039] 步骤2、在搅拌的状态下，将氨水添加到经步骤1得到的CoFe2O4前驱体液中，制备出CoFe2O4前驱体溶胶，具体按照以下步骤实施：

[0040] 步骤2.1、将经步骤1得到的CoFe2O4前驱体液置于温度为40℃～60℃的水浴锅中；

[0041] 步骤2.2、经步骤2.1后，于300r/min～600r/min的搅拌速度下搅拌水浴锅中的CoFe2O4前驱体液，并在搅拌的同时向CoFe2O4前驱体液中逐滴滴加氨水，直至pH为7～9，停止滴加氨水；

[0042] 步骤2.3、经步骤2.3后，继续维持300r/min～600r/min的搅拌速度继续搅拌2h～6h，制备出CoFe2O4前驱体溶胶。

[0043] 步骤3、对经步骤2得到的CoFe2O4前驱体溶胶进行干燥处理，得到 CoFe2O4前驱体干凝胶，具体按照以下方法实施：

[0044] 将经步骤2制备得到的CoFe2O4前驱体溶胶于100℃～120℃的条件下干燥处理24h～48h，即得到CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶。

[0045] 步骤4、先使经步骤3得到的CoFe2O4前驱体干凝胶发生自蔓延燃烧反应，然后进行冷却处理，最后研磨成粉状后得到CoFe2O4粉末，具体按照以下步骤实施：

[0046] 步骤4.1、将经步骤3得到的CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶以4℃/min～6℃/min的速率升高至220℃～250℃，使其发生自蔓延燃烧反应；

[0047] 步骤4.2、将经步骤4.1得到的物质随炉冷却至室温，得到树枝状产物；

[0048] 步骤4.3、将经步骤4.2得到的树枝状产物研磨成粉末状，得到CoFe2O4粉体。

[0049] 步骤5、将经步骤4得到的CoFe2O4粉末在还原气氛下进行热处理，得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂，具体按照以下方法实施：

[0050] 将经步骤4得到的CoFe2O4粉体在真空还原气氛下(还原H2、还原C 气氛)进行热处理(其中，升温速率为5℃/min～10℃/min)，热处理温度为 800℃～1000℃，保温1h～2h，之后随炉冷却，得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0051] 实施例1

[0052] 于常温条件下，按CoFe2O4中各金属元素的摩尔质量称取Co和Fe的金属盐，并分别溶解于水中，得到浓度为0.04mol/L的混合金属盐溶液；向混合金属盐溶液中添加柠檬酸，并搅拌均匀，其中加入柠檬酸的量与金属离子 Co的摩尔比为4：1，得到CoFe2O4前驱体液；

[0053] 将CoFe2O4前驱体液置于温度为40℃的水浴锅中；于300r/min的搅拌速度搅拌水浴锅中的CoFe2O4前驱体液，并在搅拌的同时向CoFe2O4前驱体液中逐滴滴加氨水，直至pH为7，停止滴加氨水；继续维持300r/min的搅拌速度搅拌6h，制备出CoFe2O4前驱体溶胶；

[0054] 将CoFe2O4前驱体溶胶于120℃的条件下干燥处理24h，即得到CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶；

[0055] 将CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶以4℃/min的速率升高至220℃，使其发生自蔓延燃烧反应；将得到的物质随炉冷却至室温，得到树枝状产物；将树枝状产物研磨成粉末状，得到CoFe2O4粉体；

[0056] 将得到的CoFe2O4粉体在真空还原气氛下进行热处理，还原气体为H2，热处理温度为800℃(其中，控制升温速率为5℃/min)，保温时间为2h，随炉冷却后得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0057] 将制备得到的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂用X射线衍射仪(XRD)进行物相分析，结果显示产物几乎全为Co3Fe7相，如图1中(a)所示，说明制备出的是Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0058] 实施例2

[0059] 于常温条件下，按CoFe2O4中各金属元素的摩尔质量称取Co和Fe的金属盐，并分别溶解于水中，得到浓度为0.06mol/L的混合金属盐溶液；向混合金属盐溶液中添加柠檬酸，并搅拌均匀，其中加入柠檬酸的量与金属离子 Co的摩尔比为5：1，得到CoFe2O4前驱体液；

[0060] 将CoFe2O4前驱体液置于温度为60℃的水浴锅中；于450r/min的搅拌速度搅拌水浴锅中的CoFe2O4前驱体液，并在搅拌的同时向CoFe2O4前驱体液中逐滴滴加氨水，直至pH为8，停止滴加氨水；继续维持450r/min的搅拌速度搅拌3h，制备出CoFe2O4前驱体溶胶；

[0061] 将CoFe2O4前驱体溶胶于110℃的条件下干燥处理30h，即得到CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶；

[0062] 将CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶以5℃/min的速率升高至240℃，使其发生自蔓延燃烧反应；将得到的物质随炉冷却至室温，得到树枝状产物；将树枝状产物研磨成粉末状，得到CoFe2O4粉体；

[0063] 将得到的CoFe2O4粉体在真空还原气氛下进行热处理，还原气体为H2，热处理温度为1000℃(其中，控制升温速率为6℃/min)，保温时间为1.5h，随炉冷却后得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0064] 将制备得到的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂用X射线衍射仪(XRD)进行物相分析，结果显示几乎全为Co3Fe7相，如图1中的(b)所示，说明制备出的是Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0065] 实施例3

[0066] 于常温条件下，按CoFe2O4中各金属元素的摩尔质量称取Co和Fe的金属盐，并分别溶解于水中，得到浓度为0.2mol/L的混合金属盐溶液；向混合金属盐溶液中添加柠檬酸，并搅拌均匀，其中加入柠檬酸的量与金属离子 Co的摩尔比为6：1，得到CoFe2O4前驱体液；

[0067] 将CoFe2O4前驱体液置于温度为55℃的水浴锅中；于600r/min的搅拌速度搅拌水浴锅中的CoFe2O4前驱体液，并在搅拌的同时向CoFe2O4前驱体液中逐滴滴加氨水，直至pH为7.5，停止滴加氨水；继续维持600r/min的搅拌速度搅拌2h，制备出CoFe2O4前驱体溶胶；

[0068] 将CoFe2O4前驱体溶胶于100℃的条件下干燥处理48h，即得到CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶；

[0069] 将CoFe2O4前驱体溶胶前驱体干凝胶以6℃/min的速率升高至250℃，使其发生自蔓延燃烧反应；将得到的物质随炉冷却至室温，得到树枝状产物；将树枝状产物研磨成粉末状，得到CoFe2O4粉体；

[0070] 将得到的CoFe2O4粉体在真空还原气氛下进行热处理，还原气体为还原 C气氛，热处理温度为900℃(其中，控制升温速率为10℃/min)，保温时间为1h，随炉冷却后得到Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0071] 将制备得到的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂用X射线衍射仪(XRD)进行物相分析，结果显示几乎全为Co3Fe7相，如图1中的(c)所示，说明制备出的是Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂。

[0072] 利用本发明一种Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的制备方法制备得到的 Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂具有饱和磁化强度高、磁导率高和居里温度点高的特点，通过磁滞损耗、涡流损耗等机制衰减电磁波，具有较好的吸收效率和较宽的吸收频带。此外，Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的粒度可控，可制备从纳米到微米不同粒级的Co3Fe7磁性合金微粉。

[0073] 将利用本发明的制备方法制备出的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂与绝缘基体(包括陶瓷基体、树脂基体、橡胶、石蜡)等按一定比例进行混合，通过调节Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的含量(5wt％～80％)调节复合材料的电磁参数，能制备出吸波性能良好的吸波复合材料。

附图说明

[0033] 图1是利用本发明的制备方法制备出的Co3Fe7磁性合金微粉吸收剂的 XRD图。

1一种止血材料及其制备方法 2一种灭火材料及其制备方法 3一种隔音材料及其制备方法 4荧光防伪材料及其制备方法 5一种LED封装材料及其制备方法 6电介质陶瓷材料及其制备方法 7一种血管支架材料及其制备方法 8一种陶瓷金属材料及其制备方法 9一种液体阻尼材料及其制备方法 10一种复合纳米材料及其制备方法