[发明专利]碳包覆金属纳米颗粒为磁载子的磁性液体合成方法及设备

摘要

一种碳包覆金属纳米颗粒为磁载子的磁性液体制备方法及设备，属于磁性液体的制作方法及设备。磁性液体的制备方法，包括三个主要过程：一是利用钨电弧法进行碳包覆金属纳米磁性颗粒的制备；二是采用酸洗加磁选的方法对碳包覆金属纳米磁性颗粒进行提纯；三是借助合适的表面活性剂和分散手段将碳包覆金属纳米磁性颗粒均匀分散到基液中合成稳定的磁性液体。本发明方法设备简单，工艺过程易于控制，只要更换原材料即可制得不同金属的纳米磁性颗粒；所合成的磁性液体，抗氧化性强，磁性能高，能够满足腐蚀性环境等特殊场合的使用要求。

主权项

一种碳包覆金属纳米颗粒为磁载子的磁性液体制备方法，其特征是包括三个主要过程：一是利用钨电弧法进行碳包覆金属纳米磁性颗粒的制备；二是采用酸洗加磁选的方法对碳包覆金属纳米磁性颗粒进行提纯；三是借助合适的表面活性剂和分散手段将碳包覆金属纳米磁性颗粒均匀分散到基液中合成稳定的磁性液体；具体工艺步骤是：(1)所述的钨电弧法进行碳包覆金属纳米磁性颗粒的制备，将软磁金属原料置入反应室中的石墨坩埚中，对反应室抽真空并用惰性气体充分气洗，以一定的流量向反应室中充入碳氢化合物气体和惰性气体，二种气体以任意比例充入，碳氢化合物气体为反应气体，惰性气体为载气，同时开启真空泵，调节阀门开启量，使反应室内的压力处于一动态平衡的稳定值；通电引弧利用电弧的热量加热熔化蒸发金属原料，通过碳氢化合物气体的催化裂解提供包覆金属微粒的碳源，最终在载气的带动下到达收集室，经冷阱急速冷却后形成碳包覆金属纳米磁性微粒；(2)所述的采用酸洗加磁选的方法对碳包覆金属纳米磁性颗粒进行提纯，将从反应室收集到的烟灰状产物，倒入强酸性溶液中酸洗处理，以溶解产物中未被碳膜包覆或碳膜包覆不完全的金属纳米颗粒；经去离子水反复洗涤后，将产物转移到易分散和易挥发的有机溶剂中用超声波振荡分散；将分散后的溶液置于磁座上借助磁选的方法将碳包覆完整的金属纳米颗粒与生产过程中产生的各类无磁性的碳杂质分开，即可得到纯化的碳包覆金属纳米粉体；(3)所述的借助合适的表面活性剂和分散手段将碳包覆金属纳米磁性颗粒均匀分散到基液中合成稳定的磁性液体，将纯化后的碳包覆金属纳米粉体，使用一定量的表面活性剂借助超声波振荡将其均匀分散到基液中，经离心分选去除其中的少许大颗粒，即可得到分散稳定的胶体溶液——含有碳包覆金属纳米磁性微粒的磁性液体。