粒子的粒径为1-5 ym ; 磁性复合材料A3具有核壳结构，其在化3〇4表面形成厚度约100皿的无定型SiO 2包覆层， 并且磁性核由2-50个化3〇4粒子构成；包覆后的材料表面光滑，颗粒边缘和角点不再突出， 较为圆润；分析由震动样品磁强计测试得到的磁性复合材料A3的磁滞回线，可知其比饱和 磁化强度为56. 8emu/g ;由XRD谱图可知，制备所得材料的核W化3〇4晶体形式存在，SiO 2 W 无定型形式存在。 阳077] 另外，二氧化娃的包覆率如表1所示。 阳〇7引对比例1 阳0巧]称取Ig粒径为50皿的化3〇4粒子放入S 口烧瓶，加入40ml的去离子水，加入40ml 无水乙醇，加入0.1mol/L的十二烷基横酸钢水溶液30ml，50°C水浴揽拌30min。加入6ml 的氨水和6ml的NazSiOs，反应化后停止揽拌，去离子水洗涂后干燥得到材料D1。
[0080] 基于实施例1中相同的测定可知，对比例1中使用的化3〇4粒子的粒径为5〇nm ;对 比例得到的材料D1的结构为核壳结构Si化包覆纳米化3〇4;分析由震动样品磁强计测试对 比例1得到的材料D1的磁滞回线，可知其比饱和磁化强度为24. 6emu/g。
[0081] 另外，二氧化娃的包覆率如表1所示。
[0082] 表 1
[0083]
[0084] 通过上述实施例1可知，本发明的核壳结构的磁性复合材料A1是在400°C条件 下赔烧4小时后而得到的材料，400°C赔烧后得到的磁性复合材料A1的比饱和磁化强度为 53. 2emu/g，说明其在高溫下（例如400°C的条件下）依然具有较高的磁性。另外，结合其它 的实施例可知，按照本发明的制备方法得到的磁性复合材料具有核壳结构，其通过二氧化 娃包覆微米级别的四氧化Ξ铁磁性粒子，不仅能够大大提高磁性复合材料的化学稳定性和 抗氧化性，并且能够有效地保持复合材料的磁性，使得其在高溫条件下依然具有较高磁性。
[0085] 此外，对比例1是采用纳米化304粒子制备核壳结构SiO 2包覆纳米化3〇4,其在未经 历高溫的情况下，比饱和磁化强度仅为24. 6emu/g。由此可见，按照本发明的制备方法得到 的磁性复合材料具有极高的化学稳定性和抗氧化性，能够有效地保持复合材料的磁性，并 且在高溫条件下依然具有较高磁性。
[0086] 此外，由于本发明能够使用四氧化Ξ铁微米粒子作为磁性核，相比W纳米粒子作 为磁性核，其来源广泛，使得本发明的具有核壳结构的磁性复合材料易于进行工业生产。并 且，本发明的具有核壳结构的磁性复合材料的制备方法中，能够通过磁分离法进行分离，大 大地降低了分离的难度，易于进行工业生产。
[0087] 此外，根据本发明的具有核壳结构的磁性复合材料的制备方法具有较高的包覆 率。
[0088] 此外，通过上述表1的数据可表明本发明的磁性复合材料的四氧化Ξ铁磁性核被 二氧化娃形成的壳层致密包覆。
[0089] W上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可W对本发明的技术方案进行多种简单变型，运 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0090] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可W通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0091] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种具有核壳结构的磁性复合材料，其特征在于，该磁性复合材料由四氧化三铁磁 性核和二氧化硅形成的壳层组成，其中，二氧化硅形成的无定型致密壳层包覆四氧化三铁 磁性核，所述四氧化三铁磁性核为单个的四氧化三铁微米粒子，或者为2个以上的四氧化 三铁微米粒子的团聚体。2. 根据权利要求1所述的磁性复合材料，其中，所述四氧化三铁磁性核为2个以上的四 氧化三铁微米粒子的团聚体。3. 根据权利要求2所述的磁性复合材料，其中，所述四氧化三铁磁性核为2-200个四氧 化三铁微米粒子的团聚体； 优选地，所述四氧化三铁磁性核为2-100个四氧化三铁微米粒子的团聚体； 更优选地，所述四氧化三铁磁性核为2-50个四氧化三铁微米粒子的团聚体； 进一步优选地，所述四氧化三铁磁性核为5-50个四氧化三铁微米粒子的团聚体。4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的磁性复合材料，其中，所述四氧化三铁微米粒 子的粒径为l_20um ; 优选地，所述四氧化三铁微米粒子的粒径为l_20um ; 更优选地，所述四氧化三铁微米粒子的粒径为l-15um ; 进一步优选地，所述四氧化三铁微米粒子的粒径为l-l〇um。5. 根据权利要求4所述的磁性复合材料，其中，所述二氧化硅形成的壳层的厚度为 0. 01-0. 5um ； 优选地，所述二氧化娃形成的壳层的厚度为0. 01-0. 3um ; 更优选地，所述二氧化娃形成的壳层的厚度为0. 02-0. 25um ; 进一步优选地，所述二氧化娃形成的壳层的厚度为0. 1-0. 25um。6. -种具有核壳结构的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤： 1) 将四氧化三铁微米粒子与无机酸进行第一接触，并从第一接触后的产物中分离出接 触后的四氧化三铁微米粒子； 2) 在乙醇水溶液中，将步骤1)得到的接触后的四氧化三铁微米粒子与氨水和硅源进 行第二接触，并从第二接触后的产物中分离出固相产物； 3) 将步骤2)得到的固相产物进行焙烧。7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述四氧化三铁微米粒子的粒径为l-20um ; 优选地，所述四氧化三铁微米粒子的粒径为l_20um ; 更优选地，所述四氧化三铁微米粒子的粒径为l-15um ; 进一步优选地，所述四氧化三铁微米粒子的粒径为l-l〇um。8. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述无机酸为盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多 种。9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述无机酸的浓度为0. 05-lmol/L。10. 根据权利要求6所述的方法，其中，从第一接触后的产物中分离出接触后的四氧化 三铁微米粒子的方法为磁分离法。11. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一接触的条件包括：接触的温度为 15-85°C，接触的时间为1分钟以上。12. 根据权利要求6所述的方法，其中，步骤2)中，所述乙醇水溶液中的乙醇和水的体 积比为0. 1_50 :1。13. 根据权利要求12所述的方法，其中，步骤2)中，所述乙醇水溶液与四氧化三铁微米 粒子的重量比为20-500 :1。14. 根据权利要求12或13所述的方法，其中，步骤2)中，所述乙醇水溶液与氨水的体 积比为20-100 :1，且所述氨水的浓度为20-30重量％。15. 根据权利要求12或13所述的方法，其中，步骤2)中，所述硅源为正硅酸四乙酯、硅 溶胶和硅酸钾中的一种或多种。16. 根据权利要求15所述的方法，其中，步骤2)中，所述硅源与所述四氧化三铁微米粒 子的摩尔比为0. 01-100 :1。17. 根据权利要求6所述的方法，其中，步骤2)中，所述第二接触的条件包括：接触的 温度为15-85°C，接触时间为0. 1-12小时。18. 根据权利要求6所述的方法，其中，步骤2)中，从第二接触后的产物中分离出固相 产物的方法为磁分离法。19. 根据权利要求6所述的方法，其中，步骤3)中，所述焙烧的温度为280-650°C，焙烧 的时间为1-6小时。20. -种具有核壳结构的磁性复合材料，其特征在于，该磁性复合材料通过权利要求 6-19中任意一项所述的方法制备而得到。
【专利摘要】本发明公开了一种具有核壳结构的磁性复合材料及其制备方法，本发明的磁性复合材料由四氧化三铁磁性核和二氧化硅形成的壳层组成，其中，二氧化硅形成的壳层包覆四氧化三铁磁性核，所述四氧化三铁磁性核为单个的四氧化三铁微米粒子，或者为2个以上的四氧化三铁微米粒子的团聚体。本发明的具有核壳结构的磁性复合材料易于工业生产，具有良好的化学稳定性，且在高温条件下依然具有较高的磁性。
【IPC分类】H01F1/11, C04B35/622, C04B35/26
【公开号】CN105655078
【申请号】
【发明人】罗明生, 刘庆华
【申请人】神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月14日