[发明专利]一种磁性油墨用纳米针状W型铁氧体磁性颜料及制备方法

说明书

本发明涉及磁性油墨颜料的技术领域，提供了一种磁性油墨用纳米针状W型铁氧体磁性颜料及制备方法。该方法先以氨三乙酸三钠、海藻酸钠、酒石酸为复合络合剂，以溶胶‑凝胶‑自蔓延燃烧‑焙烧制得纳米针状M型铝、钕掺杂锶铁氧体，然后以三乙醇胺、异丙醇为络合剂及分散剂，通过溶剂‑凝胶‑预烧‑焙烧将M型锶铁氧体转变为W型锶镍铁氧体，分子式为SrNi₂Fe_16‑x‑yAl_xNd_yO₂₇。本发明制备的纳米针状W型铁氧体，晶粒平均尺寸为15~20nm，长径比为5:1~6:1，矫顽力为500~550kA/m，比饱和磁化强度为65~70A·m²/kg，比剩余磁化强度为35~45A·m²/kg。

技术领域

本发明属于磁性油墨颜料的技术领域，提供了一种磁性油墨用纳米针状W型铁氧体磁性颜料及制备方法。

背景技术

磁性油墨是利用掺入磁性物质制成的特殊油墨，属于磁性记录的技术范畴，而磁性油墨印刷技术，已广泛用于防伪、信息记录等各领域。磁性油墨的基本构成与一般油墨相同，即由颜料、连接料、填充料和附加料组成，磁性油墨之所以具有磁性，是因为油墨中的磁性颜料经过磁化后能够保存磁性的缘故，因此磁性颜料是磁性油墨中最重要的组成部分。

磁性颜料按照形貌特征主要分为针状、棒状、片状、球状和多孔状五大类，其中，针状结构的磁性颜料具有明显的各向异性，并且随着其颗粒尺寸达到纳米级，在实际应用中，颗粒大小和特殊形状促使纳米针状磁性颜料容易在磁场中取向排列，从而得到比较高的残留磁性，具有较好的矫顽力和磁化强度。

目前应用较多的磁性颜料中，铁氧体作为铁的氧化物和一种或几种其它金属氧化物组成的复合氧化物，因其具有良好的磁性能而备受关注。铁氧体一般分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型三类，按照晶体结构的不同特点，六角磁铅石型铁氧体又分为M、W、X、Y、Z、U型等，其中，M型（基本分子式为BaFe₁₂O₁₉）和W型（基本分子式为BaMe₂Fe₁₆O₂₇）纳米铁氧体材料的研究和应用较多，具有较高的比饱和强度，较好的磁晶各向异性，特别是W型铁氧体在M型铁氧体的基础上，用金属离子部分置换BaFe₁₂O₁₉中的Ba²⁺，组成的三元系或多元系铁氧体具有更加优良的特性，因此具有较高的研究和应用价值。

本发明的目的在于以Sr²⁺代替Ba²⁺、以Ni²⁺部分置换Sr²⁺制备W型铁氧体，进一步以Al³⁺、Nd³⁺取代部分Fe³⁺，并通过两步反应条件控制获得纳米针状结构，使产物具有较高的内禀矫顽力、饱和磁化强度、剩余磁化强度，可作为一种良好的新型磁性颜料。

发明内容

本发明提出一种磁性油墨用纳米针状W型铁氧体磁性颜料及制备方法，制得的W型铝、钕掺杂锶镍铁氧体具有纳米针状形貌，并且具有较高的内禀矫顽力、饱和磁化强度、剩余磁化强度，适合用作磁性油墨的磁性颜料。

本发明涉及的具体技术方案如下：

一种磁性油墨用纳米针状W型铁氧体磁性颜料的制备方法，所述铁氧体磁性颜料制备的具体步骤如下：