一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法，工艺中添加了防开裂的磁性纤维和多孔复合填料，包括如下步骤：第一步、称取如下重量份原料：1

【技术实现步骤摘要】
一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法


[0001]本专利技术属于磁性材料
，具体为一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法。

技术介绍

[0002]能对磁场作出某种方式反应的材料称为磁性材料。按照物质在外磁场中表现出来磁性的强弱，可将其分为抗磁性物质、顺磁性物质、铁磁性物质、反铁磁性物质和亚铁磁性物质。大多数材料是抗磁性或顺磁性的，它们对外磁场反应较弱。铁磁性物质和亚铁磁性物质是强磁性物质，通常所说的磁性材料即指强磁性材料。对于磁性材料来说，磁化曲线和磁滞回线是反映其基本磁性能的特性曲线。铁磁性材料一般是Fe，Co，Ni元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些Mn的化合物。
[0003]中国专利技术专利CN108091464A公开了一种防开裂耐磨型磁性材料，所述的磁性材料由以下组分按质量份数组成：铁30-40份，硼铁合金10-20份，氧化铝钴2-5份，氧化锰2-5份，三氧化二硼5-10份，铌5-10份，镨钕合金1-3份，碳化硼2-5份，六水硝酸镍5-10份，硝酸铁2-5份，氧化钛1-3份，粘合剂1-3份；该配方简单，提高磁性材料本身的耐磨性能，提高了强度，解决开裂问题，延长了使用寿命，但是该磁性材料的磁性以及抗开裂性能仍然达不到多种领域的要求。

技术实现思路

[0004]为了克服上述的技术问题，本专利技术提供一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题：
[0006]现有的磁性材料无法同时具有高磁性和优异的抗开裂性能，导致该磁性材料无法用于多种特殊领域，无法满足多种领域的需求。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法，其特征在于，工艺中添加了防开裂的磁性纤维和多孔复合填料，包括如下步骤：
[0009]第一步、称取如下重量份原料：1-3份三氧化二钴，1-2份磁性纤维，2-5份氧化镧，0.5-1份多孔复合填料，1-2份活性碳酸锶，100-150份基体材料；
[0010]第二步、将三氧化二钴、氧化镧和活性碳酸锶混合加热，直至熔化，制得熔融金属溶液，之后将熔融金属溶液浇筑成混合金属块；
[0011]第三步、将混合金属块置于氢碎装置中，制得粒度为0.5mm以下的金属颗粒，将金属颗粒、基体材料和多孔填料进行气流磨制粉，制得粒度为1μm以下的混合粉末；
[0012]第四步、将混合粉末和磁性纤维混合均匀后在磁场下成型，控制磁场强度大于12000Gs，制得坯料，将制得的坯料加入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至350-400℃，在此温度下保温5h，之后转移至电阻炉中进行烧结，控制烧结温度为1100-1200℃，烧结时间为4h，制得高磁性防开裂磁性材料。
[0013]进一步地，所述基体材料为回收的废磁体，该回收的废磁体为一种含有A、R、T和Fe
为主相的六角晶M型永磁铁氧体，并具有A
1-x
R
x
Fe
3+2n-y
T
y
O
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的分子式特征，其中A代表Ba和Ca中的一种元素，R代表稀土元素La，T代表Mn和Zn中的一种元素，其中0.1＜x＜0.3,0.03＜y＜0.15,5.5＜n＜5.8。
[0014]进一步地，所述磁性纤维由如下方法制成：
[0015]步骤S1、将氯化亚铁和氯化铁加入去离子水中，45-60℃水浴加热，150-200r/min的转速匀速搅拌15min后滴加质量分数10％的氨水调节pH，直至pH＝10-11，滴加结束后继续搅拌并反应10h，反应结束后陈化5h，洗涤、离心，制得氧化铁胶体，之后向制得的氧化铁胶体中滴加质量分数10％的纳米二氧化钛胶体水溶液，控制滴加时间为15-20min，滴加结束后匀速搅拌30min，离心，用去离子水和无水乙醇分别洗涤三次，清洗结束后置于真空干燥箱中干燥10h，控制真空度为-0.10MPa，干燥温度为60-70℃，制得磁性复合体；
[0016]步骤S2、向质量分数20％氧化石墨烯水溶液中加入环氧二乙烷，升温至30-35℃，在此温度下超声30min，之后冷却至-8℃，加入四氯化硅，以150-180r/min的转速搅拌30-45min，加入三乙胺，升温至45℃，以200-240r/min的转速搅拌10min，之后继续升温回流5h，转移至去离子水中，过滤、洗涤在80℃下干燥8-10h，研磨，制得改性石墨烯粉末，控制氧化石墨烯、环氧二乙烷、四氯化硅、三乙胺的重量比为2∶3-5∶1∶2；
[0017]步骤S3、将改性石墨烯粉末分散在二甲基甲酰胺中，磁力搅拌30min后加入磁性复合体，继续搅拌10h，制得均匀的混合液，将混合液在相对湿度40％-50％，温度为25
±
3℃的条件下进行静电纺丝，制得磁性纤维，控制改性石墨烯粉末、磁性复合体和二甲基甲酰胺的重量比为20∶30∶800-1000。
[0018]步骤S1中通过氯化亚铁和氯化铁等作为原料，通过化学沉淀法制备出磁性氧化铁粒子，形成胶体溶液，之后加入氨水调节pH，使得制得的氧化铁胶体表面电位为负值，之后与纳米二氧化钛胶体混合，通过异荷相互作用纳米二氧化钛能够吸附在氧化铁表面，形成磁性复合体，而且通过纳米二氧化钛包覆在磁性氧化铁粒子表面形成的磁性复合体具有统一的正电荷，所以使得该磁性复合体具有优异的分散性能，步骤S2中通过将四氯化硅与氧化石墨烯在-8℃混合搅拌，通过四氯化硅对氧化石墨烯进行改性，改性过程中氧化石墨烯中引入硅元素，使其更易形成单层结构，在其表面形成褶皱，进一步增加氧化石墨烯的比表面积，进而增强其吸附性能，而且改性石墨烯在聚集时由于其表面的褶皱使其结构更加疏松，形成大孔径通孔，通过大孔径通孔进而增强其吸附性能，步骤S3将改性石墨烯粉末和磁性复合体在二甲基甲酰胺中混合均匀后静电纺丝，改性石墨烯的大比表面积以及磁性复合体优异的分散性能能够保障纺出的磁性纤维稳定性。
[0019]进一步地，步骤S1中控制氯化亚铁、氯化铁和去离子水的用量比为6g∶15g∶30mL，氧化铁和二氧化钛的摩尔比为1∶1.3。
[0020]进一步地，所述多孔填料由如下方法制成：
[0021]步骤S11、将碳化硅、氧化铝和糊精混合均匀后制得混合粉料，加入石油焦粉，混合均匀后加入球磨机中，加入无水乙醇并使用氧化铝磨球进行球磨，控制球料比1∶3-5，湿磨20-30h，控制球磨转速为450-500r/min，过500目筛，陈化12h，制得预混料，控制碳化硅、烧结助剂和糊精的用量比为30g∶10g∶1-2g，石油焦粉的用量为碳化硅、氧化铝和糊精重量和的10％；
[0022]步骤S12、将预混料在45-50MPa的压力下制成素坯，之后将素坯在45-50℃下干燥
20h，升温，分别在60℃、80℃、100℃和120℃下干燥4h，干燥结束后转移至烧结炉中进行烧结，在800℃下烧结4h，制得多孔填料。
[0023]本专利技术的有益效果：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法，其特征在于，工艺中添加了防开裂的磁性纤维和多孔复合填料，包括如下步骤：第一步、称取如下重量份原料：1-3份三氧化二钴，1-2份磁性纤维，2-5份氧化镧，0.5-1份多孔复合填料，1-2份活性碳酸锶，100-150份基体材料；第二步、将三氧化二钴、氧化镧和活性碳酸锶混合加热，直至熔化，制得熔融金属溶液，之后将熔融金属溶液浇筑成混合金属块；第三步、将混合金属块置于氢碎装置中，制得粒度为0.5mm以下的金属颗粒，将金属颗粒、基体材料和多孔填料进行气流磨制粉，制得粒度为1μm以下的混合粉末；第四步、将混合粉末和磁性纤维混合均匀后在磁场下成型，控制磁场强度大于12000Gs，制得坯料，将制得的坯料加入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至350-400℃，在此温度下保温5h，之后转移至电阻炉中进行烧结，控制烧结温度为1100-1200℃，烧结时间为4h，制得高磁性防开裂磁性材料。2.根据权利要求1所述的一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法，其特征在于，所述基体材料为回收的废磁体，该回收的废磁体为一种含有A、R、T和Fe为主相的六角晶M型永磁铁氧体，并具有A
1-x
R
x
Fe
3+2n-y
T
y
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的分子式特征，其中A代表Ba和Ca中的一种元素，R代表稀土元素La，T代表Mn和Zn中的一种元素，其中0.1＜x＜0.3,0.03＜y＜0.15,5.5＜n＜5.8。3.根据权利要求1所述的一种高磁性防开裂磁性材料的制备方法，其特征在于，所述磁性纤维由如下方法制成：步骤S1、将氯化亚铁和氯化铁加入去离子水中，45-60℃水浴加热，150-200r/min的转速匀速搅拌15min后滴加质量分数10％的氨水调节pH，直至pH＝10-11，滴加结束后继续搅拌并反应10h，反应结束后陈化5h，洗涤、离心，制得氧化铁胶体，之后向制得的氧化铁胶体中滴加质量分数10％的纳米二氧化钛胶体水溶液，控制滴加时间为15-20min，滴加结束后匀速搅拌3...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛建华，
申请(专利权)人：滁州恒通磁电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：