[發(fā)明專利]一種包覆型磁性磨粒及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710590006.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN107256750B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯志燕;陳紅玲;楊勝?gòu)?qiáng);李唯東;劉靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01F1/11
• 分類號(hào): H01F1/11;C01G49/08;C09K3/14
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

1.一種包覆型磁性磨粒，其特征在于：包覆型磁性磨粒為四氧化三鐵外包覆有二氧化硅；包覆層厚度與四氧化三鐵的粒徑比為1:3；

在制備包覆型磁性磨粒過(guò)程中包括以下配料：氯化亞鐵和氯化鐵按鐵離子的摩爾比為1：1～3；Fe離子與氨水氨離子的摩爾比為1：2～7；四氧化三鐵：改性劑的質(zhì)量比為1～5g；乙醇：水為1：5ml的比例配置的乙醇-水溶液；正硅酸乙酯：溶液的體積比為1：20～30ml；氨水：溶液的體積比為1：20～30ml的比例配置；

包覆型磁性磨粒的制備方法，包括以下步驟：

（1）將氯化亞鐵和氯化鐵按鐵離子的摩爾比為1：1～3的比例，稱取氯化亞鐵和氯化鐵放入燒杯中；

（2）在燒杯中加入的蒸餾水，用300～500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，使氯化亞鐵和氯化鐵均勻的分散到蒸餾水中，配置成氯化亞鐵-氯化鐵-蒸餾水溶液，代號(hào)A溶液，用保鮮膜密封；

（3）將上述A溶液置于恒溫?cái)嚢杵魃希瑢⑥D(zhuǎn)速調(diào)至200～400r/min，將溫度調(diào)至15度～80度，恒溫?cái)嚢杌旌暇鶆颍?/p>

（4）在上述混合均勻的A溶液中，以Fe離子與氨水氨離子的摩爾比為1：2～7的比例加入氨水，用保鮮膜密封，使其在堿性條件下生成沉淀；

（5）反應(yīng)2～4h后，將燒杯取出，用超強(qiáng)磁鐵吸引生成的四氧化三鐵使其沉淀在杯底，倒掉液體，用水反復(fù)清洗幾次，直到A溶液由堿性變成中性為止，最后一次用蒸餾水洗滌；

（6）將洗滌完的粉末放入鼓風(fēng)干燥箱中，在溫度范圍為50～80度下，干燥8～12小時(shí)的時(shí)間后，將干燥后的塊狀物放入研缽中研磨成粉末；

（7）以四氧化三鐵：檸檬酸鈉改性劑的質(zhì)量比為1：1～5，稱取檸檬酸鈉改性劑，溶于蒸餾水中，配置成檸檬酸鈉-蒸餾水溶液，取1～5g四氧化三鐵加入到混合均勻的檸檬酸鈉-蒸餾水溶液中，形成四氧化三鐵-檸檬酸鈉-蒸餾水溶液，代號(hào)為B溶液，并置于超聲分散器中超聲分散20～40min，使B溶液混合均勻；

（8）將上述B溶液重新分散在去離子水中，形成四氧化三鐵-檸檬酸鈉-去離子水溶液，代號(hào)為C溶液,使C溶液的總體積為10～20ml；

（9）在C溶液中加入乙醇：蒸餾水為1：5的比例配置成乙醇-水溶液，乙醇-水溶液與上述C溶液混合，形成乙醇-蒸餾水-四氧化三鐵-檸檬酸鈉-去離子水溶液，代號(hào)為D溶液，D溶液在高速機(jī)械攪拌30～50min；

（10）按正硅酸乙酯：D溶液的體積比為1：20～30的比例滴加正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌30～50min,形成混合均勻的代號(hào)是E溶液；

（11）按氨水：E溶液的體積比為1：2～3的比例加入氨水，以2～5滴/秒的速率滴加，攪拌兩小時(shí),形成F溶液；

（12）將F溶液置于真空過(guò)濾泵中，抽濾后放于干燥箱，干燥12小時(shí)；

所述包覆型磁性磨粒用于機(jī)械零件的表面光整加工以提高機(jī)械零件的表面質(zhì)量；

根據(jù)氯化亞鐵和氯化鐵的質(zhì)量選擇制備粒度不一樣的四氧化三鐵。

2.如權(quán)利要求1中所述的包覆型磁性磨粒，其特征在于：制備步驟是：

（1）分別稱取8.57g的氯化亞鐵和11.6504g的氯化鐵放入燒杯中；

（2）在燒杯中加入400ml的蒸餾水，用350r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，使之均勻的分散到蒸餾水中，配置成A溶液，用保鮮膜密封；

（3）將A溶液置于恒溫?cái)嚢杵魃希瑢⑥D(zhuǎn)速調(diào)至300r/min，將溫度調(diào)至20度，恒溫?cái)嚢枰欢〞r(shí)間，使A溶液混合均勻；

（4）在A溶液中，加入90ml的氨水，用保鮮膜密封，使A溶液在堿性條件下生成沉淀；

；

（5）反應(yīng)一段時(shí)間后，將燒杯取出，用超強(qiáng)磁鐵吸引生成的四氧化三鐵使其沉淀在杯底，倒掉液體，用水反復(fù)清洗，直到A溶液由堿性變成中性為止，最后一次用蒸餾水洗滌；

（6）將洗滌完的粉末放入鼓風(fēng)干燥箱中，在溫度范圍為60度下，干燥8小時(shí)的時(shí)間后，將干燥完的粉末放入研缽中研磨，使團(tuán)聚成塊的粉末粉碎均勻；

（7）稱取1g四氧化三鐵和3g的檸檬酸鈉改性劑，溶于50ml的蒸餾水中，配置成B溶液，將其置于超聲分散器中超聲分散20min，使B溶液混合均勻；

（8）將B溶液重新分散在一定量的去離子水中，成為C溶液，C溶液總體積為10ml；

（9）按照乙醇：水為1：5的比例配置60ml的乙醇-水溶液；將乙醇-水溶液加入到C溶液成為D溶液，D溶液在高速機(jī)械攪拌45分鐘；

（10）按正硅酸乙酯：D溶液的體積比為1：20的比例加3ml的正硅酸乙酯，成為E溶液，繼續(xù)攪拌40分鐘；

（11）按氨水：E溶液的體積比為1：2的比例加30ml的氨水，以2滴/秒的速率滴加，攪拌兩小時(shí)，形成F溶液；

；

（12）將F溶液置于真空過(guò)濾泵中，抽濾后放于干燥箱，干燥12小時(shí)；

制得的包覆的磁性磨粒的磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.233T；趨于飽和時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.34T。