[發明專利]一種能與LDPE復合制備磁性納米電介質的鈷鐵氧體的制備方法

在審

• 申請號: 202210349259.1
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114906877A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 張冬;劉家安;王暄;周曉明;董麗娜;白京
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C01G51/00
• 分類號: C01G51/00;C08K3/22;C08L23/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 王新雨

一種能與LDPE復合制備磁性納米電介質的鈷鐵氧體的制備方法，屬于電氣絕緣技術領域。本發明為解決現有CoFe₂O₄粉末制備工藝很難與LDPE基體具有良好相容性的問題，將CoSO₄·7H₂O、FeCl₃·6H₂O和NaOH分別溶解到去離子水中，得到溶液A、B、C；將溶液A與B混合，在不斷攪拌下滴加溶液C，直至其變成懸浮溶液D；將懸浮溶液D轉移至水熱反應釜中，加入表面活性劑，在100～160℃條件下反應10?20h，得到反應液E；冷卻至室溫，離心收集反應液E下層固體物質；使用蒸餾水、庚烷依次清洗，得到納米CoFe₂O₄顆粒，真空烘干；采用熔融共混法將LDPE與其復合即可。本發明中制得的CoFe₂O₄在包覆的表面活性劑的作用下能與LDPE基體良好相容，應用于電氣絕緣領域。

技術領域

本發明屬于電氣絕緣技術領域，具體涉及一種能與LDPE復合制備磁性納米電介質的鈷鐵氧體的制備方法。

背景技術

低密度聚乙烯(LDPE)是工業中主要使用的材料之一，由于其具有優異的介電和機械特性，在電氣絕緣領域中得到了廣泛的應用。空間電荷是影響LDPE絕緣電纜的重要影響因素，通過扭曲局部電場并影響高場傳導和擊穿現象損傷LDPE基體。空間電荷積累通常被認為是加速高壓直流輸電聚合物絕緣退化的主要因素。研究發現少量的極性基團的加入就能大大降低聚烯烴化合物中空間電荷的形成，從而提高LDPE基絕緣材料的性能。目前，用于絕緣電力電纜中的LDPE基復合電介質中常用的無機填料有蒙脫土(MMT)、TiO₂、MgO、ZnO、SiO₂、BaTiO₃、納米管、石墨烯等。但對LDPE和磁性納米顆粒復合制備的磁性納米電介質的研究較少。磁性納米復合介質具有納米磁性顆粒本身特有的小尺寸效應和原始聚合物的固有特性。通常，除了電，磁和光學性質外，磁性納米復合介質還會表現出一些新的性能，例如良好的成膜和加工性能，因此可以在細胞分離，醫學診斷，高密度信息存儲介質，電磁波吸附材料，電磁裝置和電磁干擾抑制等方面獲得潛在的應用。另外，由于引入的磁性納米顆粒可以降低材料的導電性和極化效應，從而可以影響材料的介電性能。在上述考慮的基礎上，磁性納米粒子在LDPE中的分散可能會降低LDPE中空間電荷的形成，同時給LDPE基復合電介質帶來磁性，從而抑制高壓直流電場引起的磁場對其的影響，甚至可能拓寬其在電磁波吸收、電磁裝置和電磁干擾抑制等領域的應用。