[发明专利]一种包覆型磁性磨粒及其制备方法

权利要求书

1.一种包覆型磁性磨粒，其特征在于：包覆型磁性磨粒为四氧化三铁外包覆有二氧化硅；包覆层厚度与四氧化三铁的粒径比为1:3；

在制备包覆型磁性磨粒过程中包括以下配料：氯化亚铁和氯化铁按铁离子的摩尔比为1：1～3；Fe离子与氨水氨离子的摩尔比为1：2～7；四氧化三铁：改性剂的质量比为1～5g；乙醇：水为1：5ml的比例配置的乙醇-水溶液；正硅酸乙酯：溶液的体积比为1：20～30ml；氨水：溶液的体积比为1：20～30ml的比例配置；

包覆型磁性磨粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氯化亚铁和氯化铁按铁离子的摩尔比为1：1～3的比例，称取氯化亚铁和氯化铁放入烧杯中；

（2）在烧杯中加入的蒸馏水，用300～500r/min的转速搅拌，使氯化亚铁和氯化铁均匀的分散到蒸馏水中，配置成氯化亚铁-氯化铁-蒸馏水溶液，代号A溶液，用保鲜膜密封；

（3）将上述A溶液置于恒温搅拌器上，将转速调至200～400r/min，将温度调至15度～80度，恒温搅拌混合均匀；

（4）在上述混合均匀的A溶液中，以Fe离子与氨水氨离子的摩尔比为1：2～7的比例加入氨水，用保鲜膜密封，使其在碱性条件下生成沉淀；

（5）反应2～4h后，将烧杯取出，用超强磁铁吸引生成的四氧化三铁使其沉淀在杯底，倒掉液体，用水反复清洗几次，直到A溶液由碱性变成中性为止，最后一次用蒸馏水洗涤；

（6）将洗涤完的粉末放入鼓风干燥箱中，在温度范围为50～80度下，干燥8～12小时的时间后，将干燥后的块状物放入研钵中研磨成粉末；

（7）以四氧化三铁：柠檬酸钠改性剂的质量比为1：1～5，称取柠檬酸钠改性剂，溶于蒸馏水中，配置成柠檬酸钠-蒸馏水溶液，取1～5g四氧化三铁加入到混合均匀的柠檬酸钠-蒸馏水溶液中，形成四氧化三铁-柠檬酸钠-蒸馏水溶液，代号为B溶液，并置于超声分散器中超声分散20～40min，使B溶液混合均匀；

（8）将上述B溶液重新分散在去离子水中，形成四氧化三铁-柠檬酸钠-去离子水溶液，代号为C溶液,使C溶液的总体积为10～20ml；

（9）在C溶液中加入乙醇：蒸馏水为1：5的比例配置成乙醇-水溶液，乙醇-水溶液与上述C溶液混合，形成乙醇-蒸馏水-四氧化三铁-柠檬酸钠-去离子水溶液，代号为D溶液，D溶液在高速机械搅拌30～50min；

（10）按正硅酸乙酯：D溶液的体积比为1：20～30的比例滴加正硅酸乙酯，继续搅拌30～50min,形成混合均匀的代号是E溶液；

（11）按氨水：E溶液的体积比为1：2～3的比例加入氨水，以2～5滴/秒的速率滴加，搅拌两小时,形成F溶液；

（12）将F溶液置于真空过滤泵中，抽滤后放于干燥箱，干燥12小时；

所述包覆型磁性磨粒用于机械零件的表面光整加工以提高机械零件的表面质量；

根据氯化亚铁和氯化铁的质量选择制备粒度不一样的四氧化三铁。

2.如权利要求1中所述的包覆型磁性磨粒，其特征在于：制备步骤是：

（1）分别称取8.57g的氯化亚铁和11.6504g的氯化铁放入烧杯中；

（2）在烧杯中加入400ml的蒸馏水，用350r/min的转速搅拌，使之均匀的分散到蒸馏水中，配置成A溶液，用保鲜膜密封；

（3）将A溶液置于恒温搅拌器上，将转速调至300r/min，将温度调至20度，恒温搅拌一定时间，使A溶液混合均匀；

（4）在A溶液中，加入90ml的氨水，用保鲜膜密封，使A溶液在碱性条件下生成沉淀；

；

（5）反应一段时间后，将烧杯取出，用超强磁铁吸引生成的四氧化三铁使其沉淀在杯底，倒掉液体，用水反复清洗，直到A溶液由碱性变成中性为止，最后一次用蒸馏水洗涤；

（6）将洗涤完的粉末放入鼓风干燥箱中，在温度范围为60度下，干燥8小时的时间后，将干燥完的粉末放入研钵中研磨，使团聚成块的粉末粉碎均匀；

（7）称取1g四氧化三铁和3g的柠檬酸钠改性剂，溶于50ml的蒸馏水中，配置成B溶液，将其置于超声分散器中超声分散20min，使B溶液混合均匀；

（8）将B溶液重新分散在一定量的去离子水中，成为C溶液，C溶液总体积为10ml；

（9）按照乙醇：水为1：5的比例配置60ml的乙醇-水溶液；将乙醇-水溶液加入到C溶液成为D溶液，D溶液在高速机械搅拌45分钟；

（10）按正硅酸乙酯：D溶液的体积比为1：20的比例加3ml的正硅酸乙酯，成为E溶液，继续搅拌40分钟；

（11）按氨水：E溶液的体积比为1：2的比例加30ml的氨水，以2滴/秒的速率滴加，搅拌两小时，形成F溶液；

；

（12）将F溶液置于真空过滤泵中，抽滤后放于干燥箱，干燥12小时；

制得的包覆的磁性磨粒的磁场强度为0.233T；趋于饱和时的磁场强度为0.34T。