一种石墨烯磁条及其制备方法与流程

本发明涉及磁条领域，尤其涉及一种石墨烯磁条及其制备方法。

背景技术：

石墨烯不但是优秀的导电、导热材料，它还可以被磁化而形成磁性材料。磁条是一层薄薄的由排列定向的铁性氧化粒子组成的材料（也称之为颜料），用树脂粘合剂严密地粘合在一起,并粘合在诸如纸或塑料这样的非磁基片媒介上；磁条从本质意义上讲和计算机用的磁带或磁盘是一样的，它可以用来记载字母、字符及数字信息。

由于现有磁条通常是由铁粉等材料制作而成，其在高盐、潮湿或易腐蚀环境中容易被腐蚀，从而使磁条记录的信息发生丢失。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种石墨烯磁条及其制备方法，旨在解决现有磁条在高盐、潮湿或易腐蚀环境中容易被腐蚀，从而导致磁条记录的信息发生丢失的问题。

本发明的技术方案如下：

一种石墨烯磁条，其中，包括载体以及间隔涂覆在所述载体上的若干条条带，所述若干条条带均由石墨烯和环氧树脂混合制备而成。

所述的石墨烯磁条，其中，所述条带材料按重量份计包括1-3份的石墨烯和97-99份的环氧树脂。

所述的石墨烯磁条，其中，所述条带材料按重量份计包括2份的石墨烯和98份的环氧树脂。

所述的石墨烯磁条，其中，所述条带的厚度为1-3um。

所述的石墨烯磁条，其中，所述载体由绝缘材料制备而成。

所述的石墨烯磁条，其中，所述载体的材料为二氧化硅、碳化硅或塑料中的一种。

一种石墨烯磁条的制备方法，其中，包括步骤：

将石墨烯与环氧树脂混合，形成混合浆料；

将所述混合浆料间隔涂覆在载体上，固化后在载体上形成间隔分布的若干条条带，即制得所述石墨烯磁条。

所述石墨烯磁条的制备方法，其中，按重量份计，将1-3份的石墨烯和97-99份的环氧树脂混合，形成混合浆料。

所述石墨烯磁条的制备方法，其中，所述若干条条带的宽度相同，且相邻条带之间的间距相同。

所述石墨烯磁条的制备方法，其中，所述若干条条带的厚度均为1-3um。

有益效果：本发明提供一种石墨烯磁条，所述石墨烯磁条包括载体以及间隔涂覆在所述载体上的若干条条带，所述若干条条带均由石墨烯和环氧树脂混合制备而成。由于石墨烯可以通过磁化处理形成磁性材料，且其具有稳定的化学性能以及防腐性能，因此，本发明采用石墨烯替代铁粉制备的磁条可长期应用于高盐、潮湿或易腐蚀环境中而不被腐蚀，从而可长期记录信息，避免信息丢失。

附图说明

图1为本发明一种石墨烯磁条的结构示意图。

图2为本发明石墨烯磁条在记录信息时的结构示意图。

图3为本发明一种石墨烯磁条的制备方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种石墨烯磁条及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

磁条作为一种磁记录介质，由于成本低、柔韧性强、使用较为稳定可靠，以及信息读写相对简单容易等特点，从而获得了广泛地发展，并进入了多个应用领域。比如在集装箱应用领域，通常集装箱都需要在船舶或者野外长时间存放，如果用纸张标签记录集装箱的信息，则其记载内容比较有限，且容易损坏；若果用芯片或者usb记录信息，则不好存放；最好的方法就是在集装箱的固定位置贴一根记录信息的磁条。然而，由于现有磁条通常是由铁粉等材料制备而成，其在高盐、潮湿等较恶劣的环境中容易被腐蚀，从而导致磁条记录的信息发生丢失，给用户带来极大不便。

基于现有磁条所存在的问题，本发明提供一种石墨烯磁条，如图1所示，所述石墨烯磁条包括载体10以及间隔涂覆在所述载体上的若干条条带20，所述若干条条带20均由石墨烯和环氧树脂混合制备而成。

在本发明中，石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点:碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能。所述石墨烯在非极性溶剂中表现出良好的溶解性，具有超疏水性和超亲油性，因而不容易被水氧侵蚀。石墨烯的熔点可能在5000k左右，在阳光照射下不易损坏。石墨烯的结构非常稳定，碳碳键(carbon-carbonbond)仅为1.42。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定，不易发生氧化反应。

由于石墨烯可以通过磁化处理形成磁性材料，且其具有稳定的化学性能以及防腐性能，因此，本发明采用石墨烯替代铁粉制备的磁条可长期应用于高盐、潮湿或易腐蚀环境中而不被腐蚀，从而可长期记录信息，避免信息丢失。

在一些实施方式中，所述石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或少层石墨烯，但不限于此；所述单层石墨烯是指由一层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料；所述双层石墨烯是指由两层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式堆垛构成的一种二维碳材料；所述少层石墨烯是指由3-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式堆垛构成的一种二维碳材料。

在一些实施方式中，当需要对本发明中的石墨烯磁条进行信息录入时，则如图2所示，预先制备一个有缺口的环形电感线圈，所述环形电感线圈的缺口宽度与涂覆有条带的载体宽度相等，即所述载体上的条带刚好可以补齐环形电感线圈的缺口，使所述环形电感线圈形成闭环电路。

在本实施例中，当需要对石墨烯磁条进行信息录入时，首先对所述环形电感线圈通电，所述环形电感线圈可产生磁场，当通入环形电感线圈中的电流发生变化时，则所述环形电感线圈产生的磁场强度也会发生变化，因此，所述载体上的条带被充磁的磁场强度也会不同；当水平移动所述载体时，再配合通入环形电感线圈中的电流变化，在可在载体上的条带上用磁信号记录不同的信息。

在一些实施方式中，当需要对所述石墨烯磁条进行信息读取时，则让石墨烯磁条上的条带依次通过环形电感线圈的缺口，所述环形电感线圈会由于条带上的磁场强度不断变化，从而在环形电感线圈里面产生微弱的感应电流，通过外端设备对所述感应电流进行放大处理后，则可读取原来存储在所述石墨烯磁条上的所有信息。

在一些实施方式中，所述条带材料按重量份计包括1-3份的石墨烯和97-99份的环氧树脂。所述石墨烯的密度较小，当条带材料含有1-3%的石墨烯时，能够保证所述条带有效充磁，从而保证信息的有效录入。

在一些更具体的实施方式中，所述条带材料按重量份计包括2份的石墨烯和98份的环氧树脂。

在一些实施方式中，所述条带的厚度为1-3um。

在一些实施方式中，所述载体由绝缘材料制备而成。

在一些具体的实施方式中，所述载体的材料为二氧化硅、碳化硅或塑料中的一种。

在一些实施方式中，还提供一种石墨烯磁条的制备方法，其中，如图3所示，包括步骤：

s10、将石墨烯与环氧树脂混合，形成混合浆料；

s20、将所述混合浆料间隔涂覆在载体上，固化后在载体上形成间隔分布的若干条条带，即制得所述石墨烯磁条。

在一些实施方式中，按重量份计，将1-3份的石墨烯和97-99份的环氧树脂混合，形成混合浆料。

在一些实施方式中，所述若干条条带的宽度相同，且相邻条带之间的间距相同。

在一些实施方式中，所述若干条条带的厚度均为1-3um。

下面通过具体实施例本发明一种石墨烯磁条及其制备方法做进一步的解释说明：

实施例1

一种石墨烯磁条，包括载体以及间隔涂覆在所述载体上的若干条条带，所述若干条条带按重量份计均由1份的石墨烯和99份的环氧树脂混合制备而成。

一种石墨烯磁条的制备方法，其中，包括以下步骤：

按重量份计将1份的石墨烯和99份的环氧树脂混合，形成混合浆料；

将所述混合浆料间隔涂覆在载体上，固化后在载体上形成间隔分布的若干条条带，即制得所述石墨烯磁条；所述若干条条带的厚度均为1um，且相邻条带之间的间距相同。

实施例2

一种石墨烯磁条，包括载体以及间隔涂覆在所述载体上的若干条条带，所述若干条条带按重量份计均由2份的石墨烯和98份的环氧树脂混合制备而成。

一种石墨烯磁条的制备方法，其中，包括以下步骤：

按重量份计将2份的石墨烯和98份的环氧树脂混合，形成混合浆料；

将所述混合浆料间隔涂覆在载体上，固化后在载体上形成间隔分布的若干条条带，即制得所述石墨烯磁条；所述若干条条带的厚度均为2um，且相邻条带之间的间距相同。

实施例3

一种石墨烯磁条，包括载体以及间隔涂覆在所述载体上的若干条条带，所述若干条条带按重量份计均由3份的石墨烯和97份的环氧树脂混合制备而成。

一种石墨烯磁条的制备方法，其中，包括以下步骤：

按重量份计将3份的石墨烯和97份的环氧树脂混合，形成混合浆料；

将所述混合浆料间隔涂覆在载体上，固化后在载体上形成间隔分布的若干条条带，即制得所述石墨烯磁条；所述若干条条带的厚度均为3um，且相邻条带之间的间距相同。

综上所述，本发明提供一种石墨烯磁条，所述石墨烯磁条包括载体以及间隔涂覆在所述载体上的若干条条带，所述若干条条带均由石墨烯和环氧树脂混合制备而成。由于石墨烯可以通过磁化处理形成磁性材料，且其具有稳定的化学性能以及防腐性能，因此，本发明采用石墨烯替代铁粉制备的磁条可长期应用于高盐、潮湿或易腐蚀环境中而不被腐蚀，从而有效记录信息。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。