[发明专利]一种包覆型磁性磨粒及其制备方法

说明书

一种包覆型磁性磨粒及其制备方法，包覆型磁性磨粒由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的；四氧化三铁：改性剂的质量比为1～5；乙醇：水为1：5的比例配置的乙醇‑水溶液；正硅酸乙酯：溶液的体积比为1：20～30；氨水：溶液的体积比为1：20～30的比例配置。制备步骤：（1）称取氯化铁、氯化亚铁、氨水、改性剂、乙醇、正硅酸乙酯、蒸馏水；（2）将蒸馏水和氯化铁、氯化亚铁混合配置成溶液；（3）加入氨水搅拌；（4）干燥；（5）将上述干燥产物、活性剂和蒸馏水配置成溶液并分散；（6）加入醇水溶液搅拌；（7）滴加正硅酸乙酯；（8）滴加氨水，搅拌；（8）将产物抽滤后干燥。本发明成本低，易于回收。

技术领域

本发明涉及机械零件的表面光整加工领域，具体涉及一种包覆型磁性磨粒及制备方法。

背景技术

随着现代化高速、高精度设备的发展，机械零件的表面质量对整机的装配精度、性能和使用寿命有着重要的影响，因此对零件的表面质量也提出了越来越高的要求，表面光整加工已经成为现代产品制造中的一道必要的工序。

磁性研磨是利用作用于磨具和工件之间的外加磁场力吸引磁性磨粒，形成“柔性磁刷”，以改善工件表面质量。其中，磁性磨料对研磨加工效率、精度、表面质量起着决定性作用，是制约着磁性研磨加工技术深入推广的主要因素。目前，国内外应用的磁性磨料制备技术有多种，如粘结法、原位反应复合法、粉末冶金法、激光烧结、微波烧结、等离子粉末熔融和雾法快凝等。其中，现在较为成熟且常用的制备工艺为粘接法和烧结法，其制备工艺的后续，都需要对磨料进行破碎和筛分，大大加大的劳动力和制备时间，且采用手工破碎的方式，颗粒中不可避免地存在裂痕，因此应尽可能降低破碎时间，减少反复破碎。因此，为解决这一问题，研制出一种制备工艺相对简单，工艺无需破碎，成本低的磁性磨粒对推动该技术的生产应用具有深远的意义。

根据检索到的专利，二氧化硅包覆四氧化三铁的专利 CN 201510176768.9，其主要制备的复合材料粒径分布在纳米级别，且主要适用于医学、污水吸附等领域，在机械研磨中尚未有直接应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现在常用的粘接法和烧结法的磁性磨粒的制备工艺需要破碎这一问题，提供一种包覆型磁性磨粒及其制备方法，该磁性磨粒可以直接成型，无需再破碎。

本发明所述包覆型磁性磨粒的制备方法具体步骤为：

（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，使之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，将干燥完的粉末放入研钵中研磨至均匀。

（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上述制备的四氧化三铁加入到上述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，使其混合均匀；