一种导电磁性流体的制备方法技术

一种导电磁性流体的制备方法，它涉及一种磁性流体的制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有磁性流体存导电性能差的问题。方法：一、制备乙酰丙酮铁溶液；二、制备碳材料分散液；三、将乙酰丙酮铁溶液、碳材料分散液和导电高分子材料混合、再反应一段时间；四、离心、清洗，得到导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉；五、将导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性剂加入到载液中，加热搅拌，得到导电磁性流体。本发明专利技术通过包袱导电高分子和碳负载方式有效控制磁性纳米颗粒的氧化，使其磁学性能更加稳定，提高其使用寿命，寿命可提高2～5倍；本发明专利技术制备的导电磁性流体可以广泛应用在动密封、阻尼器、医学等领域。医学等领域。医学等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种导电磁性流体的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种磁性流体的制备方法。

技术介绍

[0002]磁性流体是由磁性纳米颗粒、液体和表面活性剂通过吸附链接成一体的液态的软磁性材料，磁性流体能呈现各种磁学性能的同时也有流体的性能。因此可以在很多可磁控应用领域。如：真空动密封、润滑、润滑、密封、阻尼、磁选和测比重、印刷与显示、研磨、医疗等淋浴管。随着应用领域的不断扩大，具有特殊性能的磁性流体成为研究的主要目标。
[0003]日本专利技术专利《感温磁性流体和使用感温磁性流体的磁性流体驱动装置/感温性磁性流体、及
び
該感温性磁性流体
を
用
いた
磁性流体駆動装置》(公开号：JP6678544 B2)中制备了低粘度、自驱动性能优异的水基温敏磁性流体用于驱动装置。
[0004]《稳定磁性流体、用于磁性流体稳定的添加剂和磁性流体的稳定方法/安定化磁性流体、磁性流体安定化用添加剤
および
磁性流体
の
安定化方法》(公开号：JPH09291298A)中通过加入稳定剂等添加剂的方法制备了稳定性好的磁性流体。
[0005]中国专利技术专利《一种高磁饱和磁化强度Mn
0.8
Zn
0.2
Fe2O4纳米颗粒及其磁性液体的制备方法》(公开号：CN201711143893.5)中制用锰锌铁磁粉制备了13.2emu/g磁性液体。
[0006]黄波等人报道了《纳米尖晶石型A位替代钴铁氧体磁性流体磁性与抗磁沉降性能的分析》(化学工程师，2020，1，16
‑
21)，在1.26T强磁场条件写不发生磁分离现象，可在强磁场环境下应用。
[0007]王正良等人报道了《均匀磁场强化磁性液体导热系数实验研究》(磁性材料及器件.2011,42,03)制备了聚α
‑
烯烃合成油基磁性液体，研究了其导热性能。均匀磁场显著强化磁性液体的导热系数,其导热系数随磁场强度的增加而近似线性增加，且体积浓度越大增加量越大。
[0008]综上所述，目前磁性流体的制备朝着特定性能的方向发展，如高磁饱和强度、高稳定、导热性和强磁抗沉淀特性的磁性流体已经成为研究的重点。目前的应用市场需要一种导电磁性流体来满足导电、磁控和流体性能的需求。然而目前对导电磁性流体的报道较少。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是要解决现有磁性流体存导电性能差的问题，而提供一种导电磁性流体的制备方法。
[0010]一种导电磁性流体的制备方法，是按以下步骤完成的：
[0011]一、将乙酰丙酮铁通过搅拌、加热方法溶于有机溶剂中，得到乙酰丙酮铁溶液；
[0012]二、将碳材料超声分散于有机溶剂中，得到碳材料分散液；
[0013]三、将乙酰丙酮铁溶液、碳材料分散液和导电高分子材料放入三口瓶中，通惰性气体，以搅拌速度为50r/min～500r/min的条件下从室温升温至300℃～350℃，再保持30min～120min，最后降温到室温，获得反应液Ⅰ；
[0014]四、对反应液Ⅰ进行离心，在将上层清液倒出，弃除，收集下层固体物质；使用环己烷对收集的下层固体物质清洗数次，得到导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉；
[0015]五、将导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性剂加入到载液中，加热搅拌，得到导电磁性流体。
[0016]本专利技术的优点：
[0017]本专利技术通过制备导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉、碳材料、表面活性剂和载液为原材料获得了导电磁性流体，可应用在需要导电导热等工况条件下的应用环境中，这种导电磁性流体具有以下特点：
[0018]一、本专利技术是通过热分解方法制备了一种包袱导电高分子材料的碳负载磁性纳米颗粒；
[0019]二、本专利技术是通过加入碳材料提高了载液的导电性；
[0020]三、本专利技术通过导电高分子材料、碳材料提高了磁性流体的导电性能；
[0021]四、本专利技术通过比重轻的导电高分子材料、碳材料与磁性纳米颗粒负载，提高了磁性纳米颗粒的悬浮性能，从而使其更加稳定；
[0022]五、本专利技术通过包袱导电高分子和碳负载方式有效控制磁性纳米颗粒的氧化，使其磁学性能更加稳定，提高其使用寿命，寿命可提高2～5倍；
[0023]六、本专利技术制备的导电磁性流体的磁饱和强度为100GS～400GS，体积电导率为40Ω
·
cm～10000Ω
·
cm；
[0024]七、本专利技术制备的导电磁性流体可以广泛应用在动密封、阻尼器、医学等领域。
附图说明
[0025]图1为实施例1制备的导电磁性流体的XRD图；
[0026]图2为实施例1制备的导电磁性流体的TEM衍射图。
具体实施方式
[0027]以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。
[0028]具体实施方式一：本实施方式一种导电磁性流体的制备方法，是按以下步骤完成的：
[0029]一、将乙酰丙酮铁通过搅拌、加热方法溶于有机溶剂中，得到乙酰丙酮铁溶液；
[0030]二、将碳材料超声分散于有机溶剂中，得到碳材料分散液；
[0031]三、将乙酰丙酮铁溶液、碳材料分散液和导电高分子材料放入三口瓶中，通惰性气体，以搅拌速度为50r/min～500r/min的条件下从室温升温至300℃～350℃，再保持30min～120min，最后降温到室温，获得反应液Ⅰ；
[0032]四、对反应液Ⅰ进行离心，在将上层清液倒出，弃除，收集下层固体物质；使用环己烷对收集的下层固体物质清洗数次，得到导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉；
[0033]五、将导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性剂加入到载液中，加热搅拌，得到导电磁性流体。
[0034]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的有机溶剂为油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一种或其中几种的混合物；步骤一中所述的乙酰丙酮铁溶液中乙酰丙酮铁与有机溶剂的质量比为(0.1～5):10；步骤一中所述的乙酰丙酮铁溶液是乙酰丙酮铁通过搅拌速度为50r/min～200r/min、加热温度为80℃～120℃和加热搅拌时间为30min～120min的条件下溶于有机溶剂中，再降至室温得到的。其它步骤与具体实施方式一相同。
[0035]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤二中所述的碳材料为碳纳米管、石墨烯、富勒烯和碳粉中的一种或其中几种的混合物；步骤二中所述的有机溶剂为油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一种或其中几种的混合物。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
[0036]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤二中所述的碳材料分散液中碳材料与有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电磁性流体的制备方法，其特征在于一种导电磁性流体的制备方法是按以下步骤完成的：一、将乙酰丙酮铁通过搅拌、加热方法溶于有机溶剂中，得到乙酰丙酮铁溶液；二、将碳材料超声分散于有机溶剂中，得到碳材料分散液；三、将乙酰丙酮铁溶液、碳材料分散液和导电高分子材料放入三口瓶中，通惰性气体，以搅拌速度为50r/min～500r/min的条件下从室温升温至300℃～350℃，再保持30min～120min，最后降温到室温，获得反应液Ⅰ；四、对反应液Ⅰ进行离心，在将上层清液倒出，弃除，收集下层固体物质；使用环己烷对收集的下层固体物质清洗数次，得到导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉；五、将导电高分子包袱碳负载Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性剂加入到载液中，加热搅拌，得到导电磁性流体。2.根据权利要求1所述的一种导电磁性流体的制备方法，其特征在于步骤一中所述的有机溶剂为油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一种或其中几种的混合物；步骤一中所述的乙酰丙酮铁溶液中乙酰丙酮铁与有机溶剂的质量比为(0.1～5):10；步骤一中所述的乙酰丙酮铁溶液是乙酰丙酮铁通过搅拌速度为50r/min～200r/min、加热温度为80℃～120℃和加热搅拌时间为30min～120min的条件下溶于有机溶剂中，再降至室温得到的。3.根据权利要求1所述的一种导电磁性流体的制备方法，其特征在于步骤二中所述的碳材料为碳纳米管、石墨烯、富勒烯和碳粉中的一种或其中几种的混合物；步骤二中所述的有机溶剂为油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一种或其中几种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种导电磁性流体的制备方法，其特征在于步骤二中所述的碳材料分散液中碳材料与有机溶剂的质量比为(0.03～2):10；步骤二中所述的超声的温度为50℃～100℃、超声的时间为10min～60min。5.根据权利要求1所述的一种导电磁性流体的制备方法，其特征在于步骤三中所述的碳材料分散液与乙酰丙酮铁溶液的体积比为(0.1～1):1；步骤三中所述的导电高分子材料为聚吡咯或聚苯胺；步骤三中所述的导电高分子材料的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：布和巴特尔，张晓萌，边秀杰，许建平，乔春玉，董媛媛，李天泽，张晓晨，王甲明，苏叶文清，
申请(专利权)人：黑龙江工程学院，
类型：发明
国别省市：