[發明專利]一種強磁場條件下穩定的磁性流體及其制備方法

有效

• 申請號: 201910133420.X
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109686526B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 李紅輝;彭國文;鄒游
• 申請（專利權）人: 株洲偉大科技發展有限責任公司
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44;H01F41/02
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 張勇

本發明提供了一種強磁場條件下穩定的磁性流體及其制備方法，制備方法包括向乙酰丙酮鐵溶液中滴加尿素溶液，再進行攪拌反應，得到反應液1；在攪拌條件下向反應液1中加入穩定劑溶液，再進行攪拌反應，得到反應液2；將反應液2進行加熱、離心和洗滌，得到鈦酸偶聯劑包覆的磁粉；將磁粉、載液和分散劑混合后進行超聲分散，得到穩定磁性流體。制備得到的磁性流體的磁飽和強度為100～500GS；在300KJ/m³磁鐵下的磁性流體的穩定系數在六個月內無變化，磁性流體在強磁場下穩定性良好。

技術領域

本發明涉及磁性納米材料，特別涉及一種強磁場條件下穩定的磁性流體及其制備方法。

背景技術

磁性流體是一種新型的功能材料，它既具有液體的流動性又具有固體磁性材料的磁性，是由直徑為納米量級的磁性固體顆粒、基載液(也叫媒體)以及界面活性劑三者混合而成的一種穩定的膠狀液體。磁性流體在靜態時無磁性吸引力，當外加磁場作用時，才表現出磁性。用納米金屬及合金粉末生產的磁流體性能優異，可廣泛應用于各種苛刻條件的磁性流體密封、減震、醫療器械、聲音調節、光顯示、磁流體選礦等領域。

磁流體制備方法主要有研磨法，解膠法，熱分解法，放電法等。目前應用最多的是用共沉淀法制備的磁性鐵氧體材料作為納米顆粒，油酸油胺等作為白面活性劑，水和潤滑油(礦物油和合成油)作為載體制備磁流體。中國專利CN1278946A公開了一種磁性流體及其制造方法，其中用CVD法制備了10納米左右的磁性金屬離子，為了防止其氧化，在其表面包覆了0.01-1nm的抗氧化膜(二氧化硅)，制備出性能穩定的磁性流體。中國專利CN1774774A公開了一種具有改良的化學穩定性的磁性流體及其制備方法，其中用金屬、金屬合金、金屬混合物或非金屬作為元素改性劑，發現對提高磁性流體化學穩定性有很大的作用。中國專利CN1797624A公開了一種鐵氧體磁性流體，其中用二價鐵鹽和三價鐵鹽在氨水的條件下制備了以鐵氧體為磁性顆粒的磁性流體。美國專利5676877公開了一種化學穩定性良好的磁性流體制備方法，其中用表面改性劑(烷基醇化硅烷)完全覆蓋了磁性納米顆粒后制備出了化學穩定良好的磁性流體。

磁性流體的應用基本都圍繞強磁場環境下應用，雖然上述專利中的制備方法均可一定程度提高磁性流體的化學穩定性，但流體的磁場穩定性還有待進一步提高。因此有必要提供一種在釹鐵硼等強磁場條件下能長期穩定使用的磁性流體。

發明內容

本發明提供了一種強磁場條件下穩定的磁性流體及其制備方法，其目的是為了增強磁性流體的穩定性并使其能在強磁場中長期使用。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種強磁場條件下穩定的磁性流體的制備方法，包括如下步驟：

1)向乙酰丙酮鐵溶液中滴加尿素溶液，再進行攪拌反應，得到反應液1；

其中，乙酰丙酮鐵與尿素的摩爾比為1:(1.0～5.5)；

2)在攪拌條件下向步驟1)所得反應液1中加入穩定劑溶液，再進行攪拌反應，得到反應液2；

其中，穩定劑為鈦酸偶聯劑，穩定劑溶液與反應液1的體積比為(0.1～1):100；

3)將步驟2)所得反應液2進行加熱、離心和洗滌，得到鈦酸偶聯劑包覆的磁粉；

4)將步驟3)所得磁粉與載液以及分散劑混合，再進行超聲分散，得到穩定磁性流體。

優選地，所述乙酰丙酮鐵溶液為將乙酰丙酮鐵溶解在乙醇中制得，所述乙酰丙酮鐵的質量分數為1～20％。

優選地，所述尿素溶液為將尿素溶解在乙醇中制得，所述尿素的質量分數為1～30％。

優選地，所述穩定劑溶液為將穩定劑溶解在乙醇中制得，所述穩定劑的質量分數為0.5～5％。