专利名称：氮化铁磁性液体制造装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于磁性材料领域，涉及磁性液体的制造装置。
背景技术：
磁性液体是近年来国际上人们所关注的新型功能材料，该功能材料的流变学参数一粘度，能对外磁场的变化产生灵敏的响应，在毫秒级时间内材料从流变态变成粘弹性的半固态，当撤除外磁场时，又会从半固态可逆地恢复为液态。正是这种特性，在相关领域的应用，已引起广泛重视。
磁性液体由纳米级的磁性颗粒包覆表面活性剂分散于油载液当中形成稳定的胶体溶液。对于磁性液体而言，显然其磁性是由胶体溶液当中的纳米级磁性颗粒所提供的，磁性颗粒的大小是磁性液体稳定性的重要影响因素。当氮化铁磁性液体中的颗粒粒度大于20nm时，磁性液体经一段时间放置后，磁液将出现上下分层现象，即大于20nm的氮化铁磁性颗粒不能长时间均匀的悬浮于油载液当中。为此，通过改变实验条件，获得更小粒度的氮化铁磁性颗粒，以提高氮化铁磁性液体的稳定性，满足实际工矿生产的需要，也是人们所关注的。
在现有技术中，对于氮化铁磁性液体的制造，有液相-液相反应法和气相-液相反应法及相关装置，申请号为99107243.x的专利申请公布了采用液相-液相反应法的金属磁性液体的制造装置及制造方法，该装置及方法虽也能制造出性能优异的金属磁性液体，但液相-液相反应速度慢，故生产效率低。专利号为ZL98101595.6公布了一种采用气相-液相反应装置及方法生产氮化铁磁性液体，其装置主要由羰基铁液盛装器、气相-液相反应炉、多孔板、氩气源、氨气源及相应的管路组成。反应时，氩气首先输入羰基铁液盛装器中，将一定温度的羰基铁蒸汽经氩气载带，与氨气和氩气一起进入气相-液相反应炉的底部，并混合穿过多孔板，进入气相-液相反应炉上部的高温油载液中进行热解反应，最终生成氮化铁磁性液体。反应装置的主要问题是所使用的多孔板不当，包括多孔板的材质和孔径大小不合适，多孔板的孔径较大，所通过的羰基铁蒸汽量较大，致使最终反应所形成的磁性液体中的氮化铁颗粒也较大，通常都大于20nm，使氮化铁颗粒不能长时间均匀的悬浮于油载液当中，故不能获得性能稳定的氮化铁磁性流体。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种生产效率高，性能稳定的，且能满足用户需要的氮化铁磁性液体制造装置。
针对上述目的，本实用新型技术方案的工作原理为根据氮化铁磁性液体的合成过程中，多孔板孔径大时，所通过Fe(CO)5量无疑较多，从而使单位时间单位体积油载液当中的Fe晶核含量增加，Fe晶核的碰撞几率增加，所以形成的颗粒尺寸较大，故选择材质合适的多孔板，减小多孔板的孔径，便能减少单位时间通入油载液当中的羰基铁的量，这样就减小了Fe晶核的碰撞几率，由此便能制备出磁性颗粒粒径较小的氮化铁磁性液体，选择合适的多孔板材质，则能获得孔径小的多孔板。基于上述原理，本实用新型采用由粉末冶金方法制备的金属微孔材料为多孔板的材质，多孔板的孔径为5～30μm。
本实用新型所述的氮化铁磁性液体制造装置由羰基铁盛装器恒温水浴器、气相-液相反应炉、炉体保温层、氩气源、氨气源及相应的管路组成。羰基铁盛装器置于恒温水浴器内，气相-液相反应炉处于炉体保温层中，多孔板固定在气相-液相反应炉的下部，羰基铁盛装器内盛有液态羰基铁，气相-液相反应炉的上部分盛装油载液，羰基铁盛装器通过管路与气相-液相反应炉的底部相连相通，在气相-液相反应炉的底部还与氩气、氨气输送管路相连相通。
与现有技术相比，本实用新型的主要优点就是能制备性能稳定且磁性颗粒粒度可控的氮化铁磁性流体，而且生产效率高。
现通过
对本实用新型作进一步说明附图说明附图1本实用新型氮化铁磁性液体制造装置的结构示意图。
具体实施方式
由附图1看出，本实用新型氮化铁磁性液体制造装置由羰基铁盛装器8、恒温水浴器2、气相-液相反应炉9、多孔板6、炉体保温层4、浮子流量计1、相应的管路10、11、12、15及氩气源和氨气源组成。羰基铁盛装器8置于恒温水浴器2内，气相-液相反应炉9处于炉体保温层4中，多孔板6固定在气相-液相反应炉9的下部，羰基铁盛装器8内盛装液态羰基铁3，气相-液相反应炉9的上部分盛装油载液5，羰基铁盛装器8通过管路11与气相-液相反应炉9的底部相连相通，在气相-液相反应炉9的底部还与氩气输送管14和氨气输送管13相连相通，氩气源通过管路10与氮化铁盛装器8相通相连。多孔板采用由粉末冶金方法制备的金属微孔材料，多孔板的孔径为5～30μm。
具体的制备工艺过程分为如下几个步骤1)将所选基液与表面活性剂按比例混合加热至60-80℃，用玻璃棒搅拌均匀倒入反应炉体内，同时向反应炉内通入氩气Ar2，以避免混合液体下渗。将炉体升温至182℃保温。
2)将恒温水浴2加热至指定温度并保温，使得液态羰基铁开始挥发。
3)向炉体内通入NH3和Ar1，控制载带气氩气Ar1，氨气NH3及氩气Ar2的比例，使反应正常进行。
4)当反应进行到预期时间后，停止载带气氩气Ar1和氨气NH3，维持氩气Ar2，并开始降低水浴与炉体的温度。
5)关闭气体，倒出炉体内最终的产物。
权利要求1.一种氮化铁磁性液体制造装置，由羰基铁盛装器(8)、恒温水浴器(2)、气相-液相反应炉(9)、多孔板(6)、炉体保温层(4)、浮子流量计(1)、相应的管路(10、11、12、13、14、15)及氩气源和氨气源组成；羰基铁盛装器(8)置于恒温水浴器(2)内，气相-液相反应炉(9)处于炉体保温层(4)中，多孔板(6)固定在气相-液相反应炉(9)的下部，羰基铁盛装器(8)通过管路(11)与气相-液相反应炉(9)的底部相连相通，在气相-液相反应炉(9)的底部还与氩气输送管(14)和氨气输送管(13)相连相通，氩气源通过管路(10)与羰基铁盛装器(8)相通相连，其特征在于多孔板采用由粉末冶金方法制备的金属微孔材料，多孔板的孔径为5～30μm。
专利摘要本实用新型属于磁性材料领域，涉及磁性液体的制造装置。本实用新型所述的氮化铁磁性液体制造装置由羰基铁盛装器、恒温水浴器、气相－液相反应炉、炉体保温层、氩气源、氨气源及相应的管路组成。盛装器置于恒温水浴器内，气相－液相反应炉处于炉体保温层中，多孔板固定在气相－液相反应炉的下部，羰基铁盛装器内盛装液态羰基铁，气相－液相反应炉的上部分盛装油载液，羰基铁盛装器通过管路与气相－液相反应炉的底部相连相通，在气相－液相反应炉的底部还与氩气、氨气输送管路相连相通。多孔板采用由粉末冶金方法制备的金属微孔材料，多孔板的孔径为5～30μm。
文档编号H01F41/00GK2845123SQ200520114300
公开日2006年12月6日 申请日期2005年7月27日 优先权日2005年7月27日
发明者黄巍, 郭薇, 吴建民 申请人:钢铁研究总院