[發明專利]一種包覆型磁性磨粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201710590006.2
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107256750B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 侯志燕;陳紅玲;楊勝強;李唯東;劉靜
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H01F1/11
• 分類號: H01F1/11;C01G49/08;C09K3/14
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

一種包覆型磁性磨粒及其制備方法，包覆型磁性磨粒由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的；四氧化三鐵：改性劑的質量比為1～5；乙醇：水為1：5的比例配置的乙醇?水溶液；正硅酸乙酯：溶液的體積比為1：20～30；氨水：溶液的體積比為1：20～30的比例配置。制備步驟：（1）稱取氯化鐵、氯化亞鐵、氨水、改性劑、乙醇、正硅酸乙酯、蒸餾水；（2）將蒸餾水和氯化鐵、氯化亞鐵混合配置成溶液；（3）加入氨水攪拌；（4）干燥；（5）將上述干燥產物、活性劑和蒸餾水配置成溶液并分散；（6）加入醇水溶液攪拌；（7）滴加正硅酸乙酯；（8）滴加氨水，攪拌；（8）將產物抽濾后干燥。本發明成本低，易于回收。

技術領域

本發明涉及機械零件的表面光整加工領域，具體涉及一種包覆型磁性磨粒及制備方法。

背景技術

隨著現代化高速、高精度設備的發展，機械零件的表面質量對整機的裝配精度、性能和使用壽命有著重要的影響，因此對零件的表面質量也提出了越來越高的要求，表面光整加工已經成為現代產品制造中的一道必要的工序。

磁性研磨是利用作用于磨具和工件之間的外加磁場力吸引磁性磨粒，形成“柔性磁刷”，以改善工件表面質量。其中，磁性磨料對研磨加工效率、精度、表面質量起著決定性作用，是制約著磁性研磨加工技術深入推廣的主要因素。目前，國內外應用的磁性磨料制備技術有多種，如粘結法、原位反應復合法、粉末冶金法、激光燒結、微波燒結、等離子粉末熔融和霧法快凝等。其中，現在較為成熟且常用的制備工藝為粘接法和燒結法，其制備工藝的后續，都需要對磨料進行破碎和篩分，大大加大的勞動力和制備時間，且采用手工破碎的方式，顆粒中不可避免地存在裂痕，因此應盡可能降低破碎時間，減少反復破碎。因此，為解決這一問題，研制出一種制備工藝相對簡單，工藝無需破碎，成本低的磁性磨粒對推動該技術的生產應用具有深遠的意義。

根據檢索到的專利，二氧化硅包覆四氧化三鐵的專利 CN 201510176768.9，其主要制備的復合材料粒徑分布在納米級別，且主要適用于醫學、污水吸附等領域，在機械研磨中尚未有直接應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現在常用的粘接法和燒結法的磁性磨粒的制備工藝需要破碎這一問題，提供一種包覆型磁性磨粒及其制備方法，該磁性磨粒可以直接成型，無需再破碎。

本發明所述包覆型磁性磨粒的制備方法具體步驟為：

（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的轉速攪拌，使之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A溶液，用保鮮膜密封；

（3）將上述A溶液置于恒溫攪拌器上，將轉速調至200～400r/min，將溫度調至15度～80度，恒溫攪拌混合均勻；

（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2～4h后，將燒杯取出，用超強磁鐵吸引生成的四氧化三鐵使其沉淀在杯底，倒掉液體，用水反復清洗幾次，直到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干燥箱中，在溫度范圍為50～80度下，干燥8～12小時的時間后，將干燥完的粉末放入研缽中研磨至均勻。

（7）以四氧化三鐵：檸檬酸鈉改性劑的質量比為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上述制備的四氧化三鐵加入到上述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，代號為B溶液，并置于超聲分散器中超聲分散20～40min，使其混合均勻；