[发明专利]四氧化三铁电泳悬浮液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种四氧化三铁电泳悬浮液及其制备方法和应用，所述四氧化三铁电泳悬浮液包括Fe₃O₄。所述四氧化三铁电泳悬浮液经两步制得，包括Fe₃O₄粉末的合成及Fe₃O₄粉末的分散悬浮。本发明制备获得的四氧化三铁电泳悬浮液带有正电荷、分散彻底、陈化时间长、zeta电位＞40mV，具有高稳定性，且制备工艺简单，成本低。

技术领域

本发明属于胶体化学及电泳技术领域，涉及电泳沉积涂层技术，具体涉及一种四氧化三铁电泳悬浮液及其制备方法和应用。

背景技术

电泳沉积是一种有着广泛应用的材料涂层制备技术，其原理是在颗粒带电荷的悬浮液中通入电场，带电颗粒在电场作用下向相反方向极性运动并沉积在电极上，形成均匀的膜层，厚度可在0.2μm～200μm的范围内。其优点有涂层厚度可控、化学计量比准确、设备简单、不受衬底形状限制等。电泳悬浮液的特性，如稳定性，是决定涂层性能的关键因素。因此制备稳定性高的电泳悬浮液尤为关键。

Fe₃O₄是一种铁磁性材料，在吸波、磁流体、水吸收等领域有巨大的应用，但到目前为止尚未将其应用于电泳悬浮液。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，获得一种稳定性高的电泳悬浮液，且开发一种将Fe₃O₄用作电泳悬浮液的方法，本发明提供了一种四氧化三铁电泳悬浮液及其制备方法和应用。

技术方案：为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种四氧化三铁电泳悬浮液，所述电泳悬浮液包括Fe₃O₄固相。

所述Fe₃O₄固相占电泳悬浮液的质量分数范围为0.2～3％。

一种四氧化三铁电泳悬浮液的制备方法，包含以下步骤：

第1步、化学共沉淀合成Fe₃O₄粉末，所述粉末粒径为10nm～200nm；

第2步、采用乙醇/乙酰丙酮为溶剂，在5～45℃条件下，将Fe₃O₄粉末分散于上述溶剂中，加入蓖麻油，并通过冰乙酸调节pH值至4～6，配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。

其中，Fe₃O₄粉末的具体制备步骤为：将FeCl₃和FeCl₂加入去离子水中，滴加NaOH生成沉淀，沉淀经洗涤、干燥、500～900℃热处理即可制得。

所述Fe₃O₄粉末为规则形貌的球形颗粒，无杂相，颗粒间无粘连。

进一步优选的，所述乙醇/乙酰丙酮溶剂的体积比范围为3:1～5:1。

进一步优选的，所述蓖麻油占悬浮液的体积百分数范围为0.1～2％。

进一步优选的，第2步所述的加样顺序为乙醇/乙酰丙酮、Fe₃O₄粉末、蓖麻油、冰乙酸。

进一步优选的，第2步中所述机械搅拌时间为5～15min、所述超声振荡时间为10～30min。

本发明所述的四氧化三铁电泳悬浮液在基底表层镀膜和/或对微细粉体的分散及粒度分析中的应用。

有益效果：(1)本发明所述电泳悬浮液分散均匀彻底、陈化时间长，且Zeta电位＞40mV；(2)本发明所述电泳悬浮液稳定性高；(3)本发明所述方法工艺简单、成本低。