[发明专利]一种具有核壳结构的液态金属微颗粒及其制备方法与应用在审

专利信息
申请号: 201811352319.5 申请日: 2018-11-14
公开(公告)号: CN109570515A 公开(公告)日: 2019-04-05
发明(设计)人: 陈森;刘静 申请(专利权)人: 中国科学院理化技术研究所
主分类号: B22F9/08 分类号: B22F9/08;B22F1/02;B22F1/00;B82Y40/00
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 王文君;陈征
地址: 100190 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 液态金属 微颗粒 制备 核壳结构 有机高分子聚合物 应用 聚合物溶液 相变微胶囊 纳米级别 纳米流体 完全包覆 微孔结构 有机溶剂 微纳米 滴入 均一 水中 载药 机器人 溶解 挤出 团聚
【权利要求书】:

1.一种具有核壳结构的液态金属微颗粒,其特征在于,包括液态金属形成的核以及完全包覆于所述核外层的壳;制备所述壳的材料为有机高分子聚合物。

2.根据权利要求1所述的液态金属微颗粒,其特征在于,所述有机高分子聚合物为柔性材料;或者所述有机高分子聚合物可选自聚氯乙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的液态金属微颗粒,其特征在于,液态金属熔点≤100℃,优选≤60℃;

优选地,所述液态金属选自镓、镓基合金、铋基合金中的一种或几种;

进一步优选地,所述液态金属为镓铟合金、镓铟锡合金、铋铟锡合金中的一种或几种;

较佳地,所述液态金属为Ga60In40、Ga80In20、Ga70In30、Ga65In35、Ga75.5In24.5、Ga67In21Sn12或Bi32.5In51Sn16.5

4.权利要求1-3任一项所述液态金属微颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将有机高分子聚合物溶解于有机溶剂中,制成聚合物溶液;

2)将液态金属滴入所述聚合物溶液中,使液态金属分散成微纳米级别的颗粒;

3)将步骤2)所得混合物体系通过具有微孔结构挤出到水中,静置,制得具有核壳结构的液态金属微颗粒。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂能够溶解所述有机高分子聚合物且能够与水互溶;优选为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基乙酰胺、丙酮、甲基吡咯烷酮中的任一种或几种;

优选地,所述有机溶剂的溶解度参数应处于18(J/cm3)^1/2~25(J/cm3)^1/2之间。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述有机高分子聚合物与有机溶剂的质量比为1:(5~30),优选为1:15;和/或,

步骤2)中,所述液态金属与所述聚合物溶液的质量比为1:(10~100),优选为1:60。

7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述微孔结构的孔径尺寸均一,孔径尺寸优选为100-300nm;优选地,所述微孔结构为微孔滤膜、氧化铝模板或多孔模板。

8.权利要求4-7任一项所述方法制备的具有核壳结构的液态金属微颗粒。

9.根据权利要求1-3、8任一项所述的液态金属微颗粒,其特征在于,所述具有核壳结构的液态金属微颗粒的粒径为100nm-10μm;和/或,

所述具有核壳结构的液态金属微颗粒核与壳的重量比(1-6):1,优选为3:1;和/或,

所述核的厚度或粒径为50nm-8μm;所述壳的厚度或粒径为50nm-2μm。

10.权利要求1-3、8-9任一项所述具有核壳结构的液态金属微颗粒粒在制备相变微胶囊、纳米流体或载药机器人上的应用。

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