一种合金载液磁性液体及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种合金载液基磁性液体及其制备方法，属于功能材料的领域。
【背景技术】
[0002]磁性液体是一种新型的功能材料，由于其同时具有液体的流动性和固体的磁性，引起了人们的广泛关注和重视。载液是磁性液体的重要组成部分，在选用磁性液体时，载液的种类是应首先考虑的因素，根据磁性液体的不同用途来进行相应的选择载液。国内外许多专家对不同载液基的磁性液体进行了相关研宄，如:李德才等人研宄了脂及二月旨，硅酸盐脂类，煤油等作为载液的磁性液体，并在机械工程密封领域获得应用[李德才，兰慧清，何新智，廖平，崔海蓉等，低温大直径磁性液体密封装置，发明专利CN1245583C，2006] ；ff.R Bottenberg等人研宄了聚苯醚类作为载液的磁性液体[W.R.Bottenberg, M.S.Chagnon,Low-vapor-pressure ferrofluids and method of making same, PatentUS4315827A, 1982] ；T.Atarashi [T.Atarashi, Y.S.Kim, T.Fujita, K.Nakatsuka, Synthesisof ethylene-glycol-based magnetic fluid using silica-coated ironparticle, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 201(1999)7]和洪若瑜[R.Y.Hong, Z.Q.Ren, Y.P.Han, H.Z.Li, Y.Zheng, J.Ding, Rheological properties ofwater-based Fe304ferrof luids, Chemical Engineering Science, 62 (2007) 5912.]等人分别研宄了碳氢化合物和水作为载液的磁性液体。另外其它一些如煤油[S.H.Wang, C.C.Yang, X.F.Bian, Magnetoviscous properties of Fe3O4Si I icon oil basedferrofluid, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 324 (2012) 3361]等也可以作为载液用来制备磁性液体。现在国内外报道的磁性液体的载液主要以有机物和水为主，然而这些有机基磁性液体如聚苯醚类，甲苯或正己烷等一般极易挥发，且具有一定的毒性，并不适合于生物医学等领域的应用；而水作为载液制备的磁性液体，由于水的沸点比较低，高于100°C，水就会沸腾，水基磁性液体并不适用于周围环境温度较高的工程应用领域，比如高温密封和高温冷却等。
[0003]传统磁性液体由于载液性质的局限性，限制了磁性液体进一步的研宄和应用。在常温常压下以液态存在的金属，由于具有低熔点，高沸点，低蒸汽压等特性，使其成为磁性液体载液的优良选择。曾经有学者将液态金属水银作为磁性液体的载液进行研宄[1.AbuAljarayesh, A.Bayrakdar, N.A.Yusuf, H.AbuSafia, Ac susceptibility of cobaltin mercury magnetic fluids, Journal of Applied Physics 73 (1993) 6970.]。然而由于水银在常温下即可蒸发，并且具有剧毒性，严重限制了该类磁性液体的应用价值和前景，并未引起人们的广泛关注和研宄。
【发明内容】
[0004]为弥补现有传统磁性液体的不足，本发明提供一种耐高低温、可适用于生物领域和工程领域的合金载液磁性液体及其制备工艺。
[0005]本发明是通过以下方式实现的:
[0006]一种合金载液磁性液体，包括磁性颗粒、表面活性剂及载液，所述载液为GaIn合金；所述磁性颗粒、表面活性剂及载液的质量比为1:2-5:50-100o
[0007]优选的是，所述磁性颗粒为非晶合金Fe7I5Nb3Cu1Si115B9非晶颗粒，所述表面活性剂为S12,
[0008]上述的合金载液磁性液体制备方法，先采用机械球磨法制备Fe73.SNb3Cu1Si13.5B9非晶磁性颗粒，然后将Fe73.5Nb3CUlSi13.5B9非晶磁性颗粒包覆S1 2后，分散在GaIn合金载液中，制备获得合金载液磁性液体。
[0009]上述的方法包括如下步骤:
[0010]I)采用机械球磨法制备Fe73.5Nb3CUlSi13.5B9非晶磁性颗粒；
[0011]2)向上述步骤(I)获得的非晶磁性颗粒依次加入无水乙醇、去离子水，乙酸铵；加氨水调节PH为10，搅拌均匀，然后迅速的滴加正硅酸乙酯TEOS，在50-60°C水浴中搅拌反应，反应完成后离心分离过滤出产品，用无水乙醇离心洗涤至PH = 7，干燥得到包覆3;[02的非晶磁性颗粒；
[0012]3)将纯金属镓Ga和纯金属In混合熔炼，获得液态金属GaIn合金；
[0013]4)将上述步骤⑵中获得的包覆S12的非晶Fe ^5Nb3Cu1Si13.5B9磁性颗粒，按照一定的质量加入到上述步骤(3)中获得的液体金属合金载液中，于35-50°C，机械搅拌超声分散2个小时，最后冷却静置即得合金载液磁性液体。
[0014]优选的是，步骤⑴中，所述的Fe73 5Nb3Cu1Si13 5B9非晶磁性颗粒的制备方法为:将Fe73.Pb3Cu1Siu5B9非晶条带放入行星机械球磨罐里，调整转速为300-350r/min，球磨
48-60h 获得非晶 Fe73.5Nb3CUlSi13.5B9磁性颗粒。
[0015]优选的是，步骤(2)中，所述的非晶磁性颗粒，无水乙醇、去离子水、乙酸铵和正硅酸乙酯的质量比为4:60-100:20:0.1-0.5:10。
[0016]优选的是，步骤(3)中，纯金属镓Ga和纯金属In的原子质量比85.8:14.2。
[0017]优选的是，步骤(3)中，所述纯金属镓Ga和纯金属In的纯度为99.999%。
[0018]优选的是，步骤(4)中，所述包覆S12的非晶Fe U5Nb3Cu1Si13.5B9磁性颗粒与合金载液的质量比为1:50-100。
[0019]上述的合金载液磁性液体在制作磁革El向药物载体中的应用。
[0020]本发明采用常温下呈液体状态的GaIn合金作为磁性液体的载液，将Fe73.5Nb3CUlSi13.5B9非晶磁性颗粒包覆S1 2后，分散在合金载液中，制备获得合金载液基磁性液体，该类磁性液体同时具有良好的流动性和优良的磁性性能。
[0021]本发明通过采用GaIn合金作为磁性液体的载液，用非晶合金Fe7i5Nb3Cu1Si1UBi^晶颗粒作为磁性颗粒，用S12作为表面活性剂，获得的磁性液体无毒性，不易挥发，可耐高低温，解决了传统磁性液体所存在的问题。同时该类磁性液体具有金属的高热传导性和导电性能。本发明获得的合金载液磁性液体不仅适用于工程技术领域，同时在电子领域、生物医学领域等都具有潜在的应用价值，该类磁性液体的研宄意义和应用价值不比传统磁性液体的差甚至优于传统磁性液体。
【附图说明】
[0022]图1为Fe73.^3Cu1Si13.5B9非晶磁性颗粒的XRD图谱；
[0023]图2为实施例1所得磁性液体的VSM曲线图；
[0024]图3为实施例2所得磁性液体的VSM曲线图；
[0025]图4为实施例3所得磁性液体的VSM曲线图；
[0026]图5为磁性液体的磁化强度与温度关系曲线图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例进一步说明:
[0028]实施例1:
[0029]原材料有:99.999 %纯的Ga和In金属，分析纯正硅酸乙酯TEOS，25 %的氨水NH3.H2O,蒸馏水H2O,无水乙醇C2H5OH,去离子水，乙酸铵CH3C00NH4。
[0030](I)将10克Fe73.5Nb3CUlSi13.5B9非晶条带，放入机械球磨罐里，抽真空，调整转速为300r/min进行机械球磨，球磨48h后获得Fe73.SNb3Cu1Si^5B9非晶磁性颗粒。
[0031](2)取4克Fe73.5Nb3CUlSi13.5B9非晶磁性颗粒放入放入250ml的三口烧瓶中，分别依次加入无水乙醇和水，其中无水乙醇和水的比例为3:1，100ml。接下来加入0.1g乙酸钱作为催化剂，加入氨水调节溶液的PH值为10，并进行搅拌使溶液混合均匀。将三口烧瓶放入水浴锅中，保持温度为50°C，迅速的加入1ml的正硅酸乙酯TE0S，搅拌2h。最后进行离心分离并过滤，并