[发明专利]一种纳米碳化铬磁流体及其制备方法

权利要求书

1. 一种纳米碳化铬磁流体，其特征是成分是：基液、纳米磁性碳化铬微粒和表面改性剂；所述的纳米磁性碳化铬微粒的粒径为40～70nm，基液是水、二甲基硅油或者煤油；其中：

纳米磁性碳化铬微粒与基液的质量比为1:40～3:10；

表面改性剂与纳米磁性碳化铬微粒质量比为1:20～1:2。

2.权利要求1所述的纳米碳化铬磁流体的制备方法，其特征是步骤如下：

(1) 配料：按照铬源和碳源中铬、碳摩尔比为1:3～3:2的比例，将硝酸铬与葡萄糖、果糖、蔗糖或水溶酚醛树脂，溶于温度高于80℃的去离子水中，电动搅拌使原料充分混合，然后采用喷雾干燥的方法制备出碳化要用的前驱体粉末；

(2)碳化：将步骤(1)中制得的前驱体粉末放入管式气氛炉中，在氢气气氛下进行碳化，采用分步升温，先在550℃保温1h，使前驱体粉末分解成铬氧化物和游离活性炭，然后升至碳化温度为1100～1300℃，升温速率8～10℃/min，碳化保温时间为2～5h；碳化结束后，在粉末出炉前用惰性气体进行钝化处理，所得产物为纳米碳化铬微粒，其粒径为40～70nm；

(3) 高能球磨：将步骤(2)中制得的纳米碳化铬微粒在不锈钢球磨罐中高能球磨5～8h，球料比10：1，转速400r/min，球磨后所得产物为纳米磁性碳化铬微粒；

(4) 洗涤和预分散：利用强磁场的沉降作用，将纳米磁性碳化铬微粒用二次去离子水和无水乙醇反复洗涤，除去余碳和其他非磁性杂质；按照纳米磁性碳化铬微粒与基液的质量比为1:40～3:10的比例，加入基液水、二甲基硅油或者煤油，机械搅拌的同时用不同频率的超声波振荡20～60 min，进行预分散，制备成纳米磁性碳化铬磁浆；

(5) 表面改性：按照表面改性剂与纳米磁性碳化铬微粒质量比为1:20～1:2的比例，向预分散的纳米磁性碳化铬磁浆中加入表面改性剂，电动搅拌下进行表面改性反应，反应温度为60～85℃，改性时间为2～5h，产物为纳米碳化铬磁流体；

三种基液对应的表面改性剂分别为：水—油酸钠、二甲基硅油—硅烷偶联剂KH-550+羧基硅油、煤油—油酸。