[發明專利]一種多鐵性液體及其制備方法

在審

• 申請號: 201510427408.1
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN105016396A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 高榮禮;符春林;蔡葦;陳剛;鄧小玲
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 王玉芝;陳英俊

技術領域

本發明屬于多鐵性材料領域，具體涉及一種多鐵性液體及其制備方法。

背景技術

1994年瑞士的Schmid明確提出了多鐵性材料這一概念，多鐵性材料(mutliferroic)是指材料的同一個相中包含兩種及兩種以上鐵的基本性能，這些鐵的基本性能包括鐵電性(反鐵電性)，鐵磁性(反鐵磁性、亞鐵磁性)和鐵彈性。這類材料在一定的溫度下同時存在自發極化序和自旋序，正是它們的同時存在引起的磁電耦合效應，使多鐵性體具有某些特殊的物理性質，引發了若干新的、有意義的的物理現象，如：在磁場的作用下產生電極化或者誘導鐵電相變；在電場作用下產生磁場或者誘導鐵磁相變；在Curie溫度鐵磁相變點附近產生介電常數的突變，多鐵性材料已成為當前國際上研究的一個熱點。

目前同時具有鐵電有序和磁性有序的材料也不多，例如有鐵酸鉍(BiFeO₃，簡稱BFO)、錳酸鉍(BiMnO₃，簡稱BMO)。即便如此，目前研究的多鐵性材料都是固態，包括多鐵性陶瓷、多鐵性薄膜、多鐵性單晶等；固態多鐵性材料存在以下不足：1、固態多鐵性材料的矯頑力比較大，當用磁場或電場來調控器磁性或鐵電性的時候，需要的磁場或電場也就比較大；2.當研究其磁電耦合效應的時候，發現效應比較弱變化不明顯；3.施加電場過大容易將多鐵性材料損壞，造成材料浪費；4.多鐵性材料一旦成型就不能改變。液態的多鐵性材料還未見報道，在國際上也沒有“多鐵性液體”這個概念。這是因為，當多鐵性材料處于液化狀態的時候，溫度一般都高于其鐵電居里溫度或者鐵磁居里溫度，此時多鐵性材料已經失去鐵電性和(或)鐵磁性(或亞鐵磁性、反鐵磁性)。因此，我們首次提出“多鐵性液體”(或者叫多鐵性流體)這個概念，并給出了其制備方法。

發明內容

為了解決上述固態多鐵性材料的不足，本發明提供了一種多鐵性液體及其制備方法。

本發明通過以下技術方案實現：

一種多鐵性液體，包括基液、表面活性劑、多鐵性的納米顆粒，所述納米顆粒為單相多鐵材料制成，所述基液和所述表面活性劑均勻混合成混合液體，所述多鐵性的納米顆粒均勻分散在所述混合液體中形成穩定的懸浮液。

進一步，所述多鐵性的納米顆粒的粒徑≦20nm。

進一步，所述多鐵性的納米顆粒是具有多鐵性的納米微粒或納米線。

進一步，所述基液為水、有機液體或者有機水溶液。

進一步，所述基液為硅油、十二烷基苯、聚丁烯油至少一種。

進一步，所述表面活性劑為油酸、氨基十二烷、氟醚酸、月桂酸、苯基十一烷酸至少一種。

制備上述任一所述的多鐵性液體的方法，包括以下步驟：

準備基液、表面活性劑以及干燥的納米顆粒；

把基液和表面活性劑均勻混合成混合液體，再把納米顆粒加入裝有混合液體的容器中，搖動容器讓納米顆粒分散避免團聚、沉淀，密封容器并放置在搖床上搖動使多鐵性的納米顆粒均勻的分散在混合液體中，從而得到穩定的納米顆粒體積分數為V％的多鐵性液體，

進一步，搖床搖動時間大于半小時。

進一步，所述V％小于20％，多鐵性的納米顆粒較少，納米顆粒之間的距離相對較大，不容易發生團聚，形成的多鐵性液體懸浮液相對比較穩定。

進一步，所述V％小于2％，多鐵性的納米顆粒很少，納米顆粒之間的距離大，越不容易發生團聚，形成的多鐵性液體懸浮液非常穩定。

本發明的有益效果：

本發明的多鐵性液體，制備方法簡單，可根據需要選擇相應的基液和表面活性劑混合，再將多鐵性的納米顆粒加入基液與表面活性劑的混合液體中并搖動，使表面活性劑包裹納米顆粒防止其團聚、沉降，包裹有表面活性劑的納米顆粒均勻的分散在基液中形成穩定的膠體體系即為多鐵性液體。