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,具体涉及一种镁铁氧体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。
mgxfe3-xo4是一种铁氧体材料,在吸波、微波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。
技术实现要素:
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mgxfe3-xo4用作电泳悬浮液的方法,本发明提供了一种镁铁氧体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:
一种镁铁氧体电泳悬浮液,所述电泳悬浮液具体包括mgxfe3-xo4固相,其中0.5≤x≤1。
所述mgxfe3-xo4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为1~10%。
一种镁铁氧体电泳悬浮液的制备方法,包含以下步骤:
第1步、结合固相法与高能球磨制备mgxfe3-xo4粉末,所述粉末粒径为30nm~300nm;
第2步、采用乙酰丙酮为溶剂,在5~45℃条件下,将mgxfe3-xo4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5~6,配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。
其中,mgxfe3-xo4粉末的具体制备步骤为:将mgco3和fe2o3混合球磨,干燥后在1200℃煅烧4~8小时,再高能球磨0.5~2小时即可制得。
所述mgxfe3-xo4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,所述乙酰丙酮溶剂的纯度大于98%。
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酰丙酮、mgxfe3-xo4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。
本发明所述的镁铁氧体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。
附图说明
图1是实施例1~3电泳悬浮液zeta电位测量图;
图2是实施例1~3电泳悬浮液陈化时间测量图.
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
一种镁铁氧体电泳悬浮液,所述电泳悬浮液包括mgxfe3-xo4固相,其中x=1。
所述mgfe2o4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为1%。
一种镁铁氧体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mgfe2o4粉末,粉末粒径为30nm左右;
第2步、采用乙酰丙酮为溶剂,在5℃条件下,将mgfe2o4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5,配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。
其中,所述mgfe2o4粉末的具体制备步骤为:将mgco3和fe2o3按照1:1摩尔比混合球磨,干燥后在1200℃煅烧4小时,再高能球磨1.5小时即可制得。
所述mgfe2o4粉末为规则形貌的球形颗粒,无杂相,颗粒间无粘连。
所述乙酰丙酮溶剂的纯度大于98%。
所述蓖麻油占悬浮液的体积百分数为0.5%。
所述第2步的加样顺序为乙酰丙酮、mgfe2o4粉末、蓖麻油、冰乙酸。
所述第2步中机械搅拌15min、超声振荡30min。
制备完毕后,密封包装冷藏保存。
本实施例有益效果:mgfe2o4颗粒带正电荷,单分散;如图1中s-1所示,zeta电位为48mv;如图2中s-1所示,陈化时间52h。
实施例2
一种镁铁氧体电泳悬浮液,所述电泳悬浮液具体包括mgxfe3-xo4固相,其中x=0.8。
所述mg0.8fe2.2o4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为5%。
一种镁铁氧体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mg0.8fe2.2o4粉末,粉末粒径为100nm;
第2步、采用乙酰丙酮为溶剂,在30℃条件下,将mg0.8fe2.2o4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5.5,配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。
其中,所述mg0.8fe2.2o4粉末的具体制备步骤为:将mgco3和fe2o3按照8:11摩尔比混合球磨,干燥后在1200℃煅烧6小时,再高能球磨1小时即可制得。
所述mg0.8fe2.2o4粉末为规则形貌的球形颗粒,无杂相,颗粒间无粘连。
所述乙酰丙酮溶剂的纯度大于99%。
所述蓖麻油占悬浮液的体积百分数为0.1%。
所述第2步的加样顺序为乙酰丙酮、mg0.8fe2.2o4粉末、蓖麻油、冰乙酸。
所述第2步中机械搅拌5min、超声振荡10min。
制备完毕后,密封包装冷藏保存。
本实施例有益效果:mg0.8fe2.2o4颗粒带正电荷,单分散;如图1中s-2所示,zeta电位为40mv;如图2中s-2所示,陈化时间48h。
实施例3
一种镁铁氧体电泳悬浮液,所述电泳悬浮液具体包括mgxfe3-xo4固相,其中x=0.5。
所述mg0.5fe2.5o4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为10%。
一种镁铁氧体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mg0.5fe2.5o4粉末,粉末粒径为200nm左右,如图1所示;
第2步、采用乙酰丙酮为溶剂,在45℃条件下,将mg0.5fe2.5o4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6,配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。
其中,mg0.5fe2.5o4粉末的具体制备步骤为:将mgco3和fe2o3按照5:2摩尔比混合球磨,干燥后在1200℃煅烧8小时,再高能球磨0.5小时即可制得。
所述mg0.5fe2.5o4粉末为规则形貌的球形颗粒,无杂相,颗粒间无粘连。
所述乙酰丙酮溶剂的纯度大于99。5%。
所述蓖麻油占悬浮液的体积百分数的为2%。
所述第2步的加样顺序为甲苯/乙醇/异丙醇、mg0.5fe2.5o4粉末、蓖麻油、冰乙酸。
所述第2步中机械搅拌10min、超声振荡20min。
制备完毕后,密封包装冷藏保存。
本实施例有益效果:mg0.5fe2.5o4颗粒带正电荷,单分散;如图1中s-3所示,zeta电位为42mv;如图2中s-3所示,陈化时间50h。