一种四氧化三铁磁流体制备方法技术

本发明专利技术公开了一种四氧化三铁磁流体制备方法，包括：a、原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；b、反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；c、加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；d、取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集。

A Method for Preparing Ferric Fluid Tetraoxide

【技术实现步骤摘要】
一种四氧化三铁磁流体制备方法
本专利技术属于包含磁性颗粒的流体
，尤其是涉及一种四氧化三铁磁流体制备方法。
技术介绍
磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。磁流体制备方法多种，现有方法中有利用FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O制备磁流体的方法，由于该方法涉及多个步骤，反应物在多个容器间移动，反应物在移动后容器内壁上仍残留有部分的反应物，造成反应物的浪费，不断的对反应物搬运的同时影响了反应物反应的速率，从而影响了磁流体制备效率。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种四氧化三铁磁流体制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种四氧化三铁磁流体制备方法，包括：a、原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；b、反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；c、加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；d、取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集；其中，所述步骤a中的反应设备包括基座、设于所述基座上的反应箱及设于所述反应箱顶部的盖板，所述反应箱侧壁上设有第一输料管、第二输料管和第三输料管，所述反应箱侧壁上设有加热块，所述第一输料管和所述第二输料管设于所述反应箱顶部侧壁，所述第三输料管设于所述反应箱底部侧壁，所述盖板上设有转轴，所述盖板顶部设有与所述转轴相配合的第一驱动电机，所述转轴底部套设有第一推板，所述第一推板上设有多个第一通孔，所述第一推板可沿所述转轴侧壁运动，所述基座顶部设有与所述反应箱相配合的第二通孔，所述第二通孔内设有支撑板，所述第二通孔内壁上设有与所述支撑板相配合的第一活动腔，所述基座内设有接料箱；在制备Fe3O4时，开启盖板，将定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O和水一同放入到反应箱内，盖上盖板，第一驱动电机驱动转轴转动，转轴转动对反应箱内的溶液做搅拌，使反应箱内的溶液快速混合，当反应箱内的溶液混合完成后，第一推板沿着转轴往上运动，第一推板推动反应箱内的液体往上运动，溶液从第一通孔处流落，使液体重新掉落至反应箱底部，杂质滞留在第一推板表面，将溶液中的杂质去除；从第一输料管内通入氨水，将氨水加入到反应箱内与混合液反应生成Fe3O4，第一驱动电机驱动转轴继续转动，使氨水快速与混合液反应；当反应结束后，从第二输料管内加入活化剂油酸和基液煤油，使活化剂油酸和基液煤油与Fe3O4胶体相混合，转轴继续转动对反应箱内液体做搅拌，使Fe3O4的煤油基磁性流生成；加热块加热使反应箱内温度升高，将反应箱内的过量氨水去除，静置溶液至溶液分层，从第三输料管处将下层水层吸出，支撑板往第一活动腔内运动，使第二通孔开启，反应箱内的Fe3O4的煤油基磁性流从第二通孔内掉落，将磁流体收集在接料箱内，完成磁流体的制备。将所有反应物的反应均放置在一个反应箱内反应，无需对反应物进行搬运，避免反应物残留在容器内壁上，减少反应物浪费；将反应物的反应全部整合在一个反应箱内，使反应更加连贯的进行，减少上步反应到下步反应的过渡时间，提升反应速率，从而提升磁流体制备效率；通过盖板对反应箱起密封作用，避免在反应过程中有氧气进入带到液体内生成Fe(OH)3，防止杂质的生成，使反应顺利进行；在第一输料管、第二输料管及第三输料管的相互配合下，在反应箱密封情况下将反应物加入到反应箱内，将水层从反应箱内排出，防止氧气对反应造成影响；在转轴的作用下对反应箱内的溶液起搅拌作用，使溶液快速混合提升反应物反应速率；在第一推板的作用下使溶液混合后快速做过滤处理，将混合液中的杂质去除，保证得到Fe3O4磁流体的纯度。所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的总量与水的质量比为0.68:1。所述步骤c中的加热温度为80℃。所述步骤d中的一定时间为15min。所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的质量比为0.37:1。所述转轴内设有第一空腔，所述盖板顶部设有与所述第一空腔相通的气泵，所述第一空腔侧壁上设有第三通孔，所述第三通孔内设有伸缩杆组件，所述第三通孔内设有密封膜，所述伸缩杆组件包括第一套管、第二套管及第三套管，所述第一套管侧壁上设有限位板，所述第三通孔内壁上设有与所述限位板相配合的第一活动槽；第一驱动电机驱动转轴转动时，气泵往第一空腔内通入气流，使第一空腔内的气压增加，第一空腔内的气流进入到第三通孔位置处，气流推动伸缩杆组件往第三通孔外侧运动，伸缩杆组件推动密封膜形变，转轴转动时带动伸缩杆组件组件转动，使伸缩杆组件与转轴一同对溶液做搅拌处理；当溶液反应完成后，第一空腔内的气流散出，密封膜在弹力下复位，推动伸缩杆组件往第一空腔内部移动，使转轴表面处于平面；在密封膜作用下，对第三通孔起密封作用，避免反应箱内的液体进入到第一空腔内，防止生成的Fe3O4进入到第一空腔内无法排出；在密封膜作用下，避免第一空腔内的气流从第三通孔内排出，便于在气压的作用下推动伸缩杆组件移动，同时避免氧气进入到反应液内，使反应能够正常进行；当第一空腔内的气压降低后，在密封膜弹力作用下可自动推动伸缩杆组件往回运动，使伸缩杆组件进入到第三通孔内，密封膜充当第三通孔处的侧壁，使转轴表面处于平整状态，避免伸缩杆组件和密封膜对第一推板的移动造成影响；通过伸缩杆组件与转轴的相互配合，提升转轴对反应液的搅拌效果，使反应液充分搅拌，提升溶液混合效果，进而提升溶液反应速率；在第一活动槽与限位板的相互配合下，对伸缩杆组件的最大移动距离做限定，避免伸缩杆组件从第三通孔内脱出，提升伸缩杆组件与转轴的连接效果。所述第一推板内设有第三活动腔，所述第三活动腔内设有转盘，所述转盘上设有挡板，所述第一空腔内设有传动轴，所述传动轴上设有第一传动轮和第二传动轮，所述转轴上设有与所述第一传动轮相配合的第二活动槽和与所述第二传动轮相配合的第三活动槽，所述传动轮与所述转盘传动配合，所述传动轴顶部设有调整电机，所述调整电机通过一第一连接杆固连于所述第一空腔内，所述第一推板内壁上设有第一螺纹，所述转轴上设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；当FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O混合完成后，挡板处于第一通孔一侧，第一通孔处于开启状态，转轴转动，第一螺纹和第二螺纹相互配合，使第一推板沿着转轴往上运动，第一推板推动混合液往上运动，液体从第一通孔处掉落，液体中的杂质被过滤在第一推板上；在对Fe3O4胶体进行收集时，调整电机驱动第一传动轮转动，使第一传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：包括：原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集；其中，所述步骤a中的反应设备包括基座（1）、设于所述基座（1）上的反应箱（2）及设于所述反应箱（2）顶部的盖板（3），所述反应箱（2）侧壁上设有第一输料管（21）、第二输料管（22）和第三输料管（23），所述反应箱（2）侧壁上设有加热块，所述第一输料管（21）和所述第二输料管（22）设于所述反应箱（2）顶部侧壁，所述第三输料管（23）设于所述反应箱（2）底部侧壁，所述盖板（3）上设有转轴（26），所述盖板（3）顶部设有与所述转轴（26）相配合的第一驱动电机（31），所述转轴（26）底部套设有第一推板（27），所述第一推板（27）上设有多个第一通孔，所述第一推板（27）可沿所述转轴（26）侧壁运动，所述基座（1）顶部设有与所述反应箱（2）相配合的第二通孔，所述第二通孔内设有支撑板（12），所述第二通孔内壁上设有与所述支撑板（12）相配合的第一活动腔（11），所述基座（1）内设有接料箱（4）；在制备Fe3O4时，开启盖板（3），将定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O和水一同放入到反应箱（2）内，盖上盖板（3），第一驱动电机（31）驱动转轴（26）转动，转轴（26）转动对反应箱（2）内的溶液做搅拌，使反应箱（2）内的溶液快速混合，当反应箱（2）内的溶液混合完成后，第一推板（27）沿着转轴（26）往上运动，第一推板（27）推动反应箱（2）内的液体往上运动，溶液从第一通孔处流落，使液体重新掉落至反应箱（2）底部，杂质滞留在第一推板（27）表面，将溶液中的杂质去除；从第一输料管（21）内通入氨水，将氨水加入到反应箱（2）内与混合液反应生成Fe3O4，第一驱动电机（31）驱动转轴（26）继续转动，使氨水快速与混合液反应；当反应结束后，从第二输料管（22）内加入活化剂油酸和基液煤油，使活化剂油酸和基液煤油与Fe3O4胶体相混合，转轴（26）继续转动对反应箱（2）内液体做搅拌，使Fe3O4的煤油基磁性流生成；加热块加热使反应箱（2）内温度升高，将反应箱（2）内的过量氨水去除，静置溶液至溶液分层，从第三输料管（23）处将下层水层吸出，支撑板（12）往第一活动腔（11）内运动，使第二通孔开启，反应箱（2）内的Fe3O4的煤油基磁性流从第二通孔内掉落，将磁流体收集在接料箱（4）内，完成磁流体的制备。...

【技术特征摘要】
1.一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：包括：原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集；其中，所述步骤a中的反应设备包括基座（1）、设于所述基座（1）上的反应箱（2）及设于所述反应箱（2）顶部的盖板（3），所述反应箱（2）侧壁上设有第一输料管（21）、第二输料管（22）和第三输料管（23），所述反应箱（2）侧壁上设有加热块，所述第一输料管（21）和所述第二输料管（22）设于所述反应箱（2）顶部侧壁，所述第三输料管（23）设于所述反应箱（2）底部侧壁，所述盖板（3）上设有转轴（26），所述盖板（3）顶部设有与所述转轴（26）相配合的第一驱动电机（31），所述转轴（26）底部套设有第一推板（27），所述第一推板（27）上设有多个第一通孔，所述第一推板（27）可沿所述转轴（26）侧壁运动，所述基座（1）顶部设有与所述反应箱（2）相配合的第二通孔，所述第二通孔内设有支撑板（12），所述第二通孔内壁上设有与所述支撑板（12）相配合的第一活动腔（11），所述基座（1）内设有接料箱（4）；在制备Fe3O4时，开启盖板（3），将定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O和水一同放入到反应箱（2）内，盖上盖板（3），第一驱动电机（31）驱动转轴（26）转动，转轴（26）转动对反应箱（2）内的溶液做搅拌，使反应箱（2）内的溶液快速混合，当反应箱（2）内的溶液混合完成后，第一推板（27）沿着转轴（26）往上运动，第一推板（27）推动反应箱（2）内的液体往上运动，溶液从第一通孔处流落，使液体重新掉落至反应箱（2）底部，杂质滞留在第一推板（27）表面，将溶液中的杂质去除；从第一输料管（21）内通入氨水，将氨水加入到反应箱（2）内与混合液反应生成Fe3O4，第一驱动电机（31）驱动转轴（26）继续转动，使氨水快速与混合液反应；当反应结束后，从第二输料管（22）内加入活化剂油酸和基液煤油，使活化剂油酸和基液煤油与Fe3O4胶体相混合，转轴（26）继续转动对反应箱（2）内液体做搅拌，使Fe3O4的煤油基磁性流生成；加热块加热使反应箱（2）内温度升高，将反应箱（2）内的过量氨水去除，静置溶液至溶液分层，从第三输料管（23）处将下层水层吸出，支撑板（12）往第一活动腔（11）内运动，使第二通孔开启，反应箱（2）内的Fe3O4的煤油基磁性流从第二通孔内掉落，将磁流体收集在接料箱（4）内，完成磁流体的制备。2.按照权利要求1所述的一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的总量与水的质量比为0.68:1。3.按照权利要求1所述的一种四氧化三...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓庆，鲍黄平，
申请(专利权)人：浙江鑫盛永磁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33