[發(fā)明專利]一種超長連續(xù)鐵氧體纖維及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910573969.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110331468B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 婁建勇
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫燊旺和電子科技有限公司
• 主分類號: D01F9/10
• 分類號: D01F9/10
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 徐云俠

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種超長連續(xù)鐵氧體纖維的制備方法，包括：S1.制備粘性溶液A和金屬鹽溶液B。S2.將粘性溶液A和金屬鹽溶液B混合均勻后得到前驅(qū)體溶液。S3.將步驟S2所得前驅(qū)體溶液置于紡絲裝置的容器中，于惰性氣體加壓環(huán)境中擠出并形成濕凝膠纖維。S4.收集步驟S3所得濕凝膠纖維，依次進行：干燥、煅燒、燒結(jié)操作，得到所述超長連續(xù)鐵氧體纖維。本發(fā)明采用有機絡(luò)合物醇溶膠，利用滾筒紡絲技術(shù)制備超長連續(xù)鐵氧體纖維，所得超長連續(xù)鐵氧體纖維可以代替現(xiàn)在普遍使用的塊狀鐵氧體，減小設(shè)備運行中的鐵磁損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超長連續(xù)鐵氧體纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

電磁污染隨著電子工業(yè)的發(fā)展越發(fā)嚴重,不僅會干擾電氣設(shè)備的正常運行,還會對人體健康帶來威脅。而吸波材料能夠有效減弱或消除電磁污染從而成為各國專家學(xué)者的研究熱點。鐵氧體材料因具有較高的電阻率和磁導(dǎo)率,并可與其它吸波材料復(fù)合來改善涂層的微波吸收性能,在微波吸收領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。纖維材料不僅在質(zhì)量上較粉體和薄膜材料減輕許多,而且因其獨特的形狀可以很好地解決納米顆粒的團聚問題,可有效提高軟硬磁之間的交換耦合作用,從而有利于減輕涂層重量并拓展對電磁波的吸收頻帶。鐵氧體磁性材料由于電阻率高,且在高頻頻段磁導(dǎo)率較高,因此,電磁波容易進入鐵氧體材料體內(nèi)并迅速衰減,由于這一特性,鐵氧體磁性材料被廣泛用于吸波材料中。長鐵氧體纖維可以用于制作結(jié)構(gòu)型電磁波屏蔽材料，是用于微波吸收較好的材料。同時，鐵氧體纖維也可用于電工設(shè)備中作為磁芯材料，以取代目前在高頻電氣設(shè)備中普遍采用的塊狀鐵氧體磁芯。

目前的鐵氧體纖維是短纖維，憑借粘接劑將短纖維粘接在一起，這些短纖維可以用于電磁屏蔽、微波吸收等領(lǐng)域，如專利ZL201310512527.8“一種鐵氧體納米纖維帶”，采用的是靜電紡絲的方法，得到的纖維材料長度在200nm～20mm之間。專利ZL 200510095475.4“尖晶石型鐵氧體纖維及其制備方法”中得到的尖晶石型鐵氧體纖維直徑0.1～20μm，長度0.001～1m，是在室溫下拉制得到的。如果將這種纖維應(yīng)用在電工設(shè)備，比如變壓器上，這些短纖維中有粘接劑的存在，其導(dǎo)磁性能將遠小于超長連續(xù)的鐵氧體纖維。

現(xiàn)有制備鐵氧體纖維常用的方法有溶膠凝膠法、有機溶膠絡(luò)合法和電紡絲法等，但是對于超長連續(xù)鐵氧體纖維的連續(xù)制備，目前已有的研究工作極為罕見。從以往的研究工作中發(fā)現(xiàn)，鐵氧體纖維的開裂是主要問題，而凝膠纖維的縮短是開裂的重要原因，從而限制了鐵氧體纖維材料在記錄材料以及微波屏蔽吸收等多重領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種超長連續(xù)鐵氧體纖維的制備方法，包括：

S1.制備粘性溶液A和金屬鹽溶液B。

S2.將粘性溶液A和金屬鹽溶液B混合均勻后得到前驅(qū)體溶液。

S3.將步驟S2所得前驅(qū)體溶液置于紡絲裝置的容器中，于惰性氣體加壓環(huán)境中擠出并形成濕凝膠纖維。

S4.收集步驟S3所得濕凝膠纖維，依次進行：干燥、煅燒、燒結(jié)操作，得到所述超長連續(xù)鐵氧體纖維。

進一步的，步驟S1所述粘性溶液A的制備方法包括：首先，取PVP并溶解于乙醇中，所述PVP(聚乙烯吡咯烷酮)與乙醇的質(zhì)量之比為1:3-4。然后，攪拌直至PVP完全溶解，得到所述粘性溶液A。

進一步的，步驟S1所述金屬鹽溶液B的制備方法包括：稱取金屬鹽和金屬鐵鹽加入有機溶劑DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中，室溫下攪拌均勻，制得所述金屬鹽溶液B。所述金屬鹽與金屬鐵鹽的摩爾比為1:0.8-1.2，且加入DMF中的金屬鹽和金屬鐵鹽的質(zhì)量應(yīng)使制成的溶液B中，金屬鹽與金屬鐵鹽的總濃度為25-35wt％。