CN100340510C - 一种磁性玻璃纤维及其制备方法 - Google Patents
一种磁性玻璃纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100340510C CN100340510C CNB2004100961772A CN200410096177A CN100340510C CN 100340510 C CN100340510 C CN 100340510C CN B2004100961772 A CNB2004100961772 A CN B2004100961772A CN 200410096177 A CN200410096177 A CN 200410096177A CN 100340510 C CN100340510 C CN 100340510C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass fiber
- ferrite
- sio
- magnetic
- salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 119
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 29
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 56
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 30
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 18
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- -1 methane amide Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 claims description 14
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 12
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 9
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 241000220317 Rosa Species 0.000 claims description 7
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229940045511 barium chloride Drugs 0.000 claims description 5
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001864 baryta Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 5
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 claims description 5
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 32
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 10
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 5
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- AJCDFVKYMIUXCR-UHFFFAOYSA-N oxobarium;oxo(oxoferriooxy)iron Chemical compound [Ba]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O AJCDFVKYMIUXCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- OMFXVFTZEKFJBZ-HJTSIMOOSA-N corticosterone Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@H](CC4)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 OMFXVFTZEKFJBZ-HJTSIMOOSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及一种磁性玻璃纤维,其均匀含有2-13Wt%纳米级铁氧体磁粉;所述纳米级铁氧体磁粉包覆有SiO2;再将铁氧体超细磁粉与玻璃纤维原料混合均匀,其中所述铁氧体超细磁粉的重量百分比含量为2-13%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1300-1400℃进行熔化,并经拉丝制得磁性玻璃纤维。该磁性玻璃纤维具有明显的磁性能,可用作电磁屏蔽、隐身材料和结构增强材料等等;适用于民用、军事等方面,具有较大的社会和经济效益。其方法工艺简单,易操作。
Description
发明领域
本发明涉及一种玻璃纤维及其制备方法,特别涉及一种磁性玻璃纤维及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展,对玻璃纤维的力学、耐热和导电等性能提出了更高的要求,20世纪六十年代以来出现了许多特种玻璃纤维,如耐高温玻璃纤维、高强度玻璃纤维、导电玻璃纤维和高模量玻璃纤维等。特种玻璃纤维已成为玻璃纤维工业的重要组成部分。特种玻璃纤维不同于一般工业上广泛生产和使用的无碱和无酸玻璃纤维,它具有特殊的性能。而特殊性能则又决定了它们的特殊用途。如高硅氧玻璃纤维具有很好的耐高温和耐烧蚀性能,因此可以作为国防军工产品的耐烧蚀材料。特种玻璃纤维既有与一般玻璃纤维生产方法相同,又有它的特殊生产方法。特种玻璃纤维由于具有某些特殊的性能和功能很受人们的青睐,但偏向于改善玻纤的强度、模量、电绝缘性、耐酸碱、高温等物理和化学性能。开发新型特种玻璃纤维,除要满足一般玻璃纤维所具有的基本特性能外,还要求具有独特性能一具有一定的功能性,比如具有导电性能的玻璃纤维等。该导电玻璃纤维引起了人们的注意是因为这种玻璃纤维与树脂复合后可用作抗静电材料、导电材料。目前国内外对具有特定磁性功能的特种磁性玻璃纤维还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种磁性玻璃纤维,该磁性玻璃纤维含有一定量的磁粉,其与树脂复合后可具有电磁屏蔽和吸收电磁波功能又具有高力学性能;可用作电磁屏蔽、隐身材料和结构增强材料等等;适用于民用、军事等方面,具有较大的社会和经济效益。
本发明的另一目的在于:提供一种磁性玻璃纤维的制备方法,该方法工艺简单,易操作;所制作的磁性玻璃纤维可用作电磁屏蔽、隐身材料和结构增强材料等等;适用于民用、军事等方面,具有较大的社会和经济效益。
本发明的技术方案如下:
本发明提供的磁性玻璃纤维,其特征在于,该磁性玻璃纤维均匀的含有2-13%重量的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉;
所述纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉包覆有SiO2,其制备如下:
1)将含Co和含Fe的盐按Co与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料A;或者将含的化合物Ba和含Fe的盐按Ba与Fe的摩尔比为1∶12的比例称重,构成混合物料B,或者将含Ni和含Fe的盐按Ni与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料C;
2)将上述混合物料A、混合物料B或者混合物料C溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在20-60℃凝胶2-12小时后,在20-60℃温度下陈化24-48小时;所得干凝胶在40-120℃的真空氛围下干燥2-4天,而后在该条件下升温至200-300℃并保温20-60分钟;取出冷却后进行研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以1-5℃/min的升温速率加热至950-1050℃煅烧2-6小时,即制得包覆有SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为1-9∶1-5∶5-15;
所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.001-0.05mol/L;
所述含Co的盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴或醋酸钴;所述含Ba的化合物为硝酸钡、氯化钡或氢氧化钡;所述含Ni的盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍或醋酸镍;所述含Fe的盐为硝酸铁、氯化铁或硫酸铁;
所述磁性玻璃纤维的制备如下:
用气力混合的办法将上述包覆有SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体超细磁粉与玻璃纤维原料混合均匀,其中所述铁氧体超细磁粉的重量百分比含量为2-13%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1300-1400℃进行熔化,并经拉丝制得磁性玻璃纤维。
所述磁性玻璃纤维所含的纳米铁氧体磁粉的粒度为5-100nm。所述磁性玻璃纤维的直径为1-30μm。
本发明提供的磁性玻璃纤维的制备方法,其步骤如下:
1、制备包覆有SiO2的纳米级铁氧体超细磁粉:
(1)将含Co和含Fe的盐按Co与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料A;或者将含Ba的化合物和含Fe的盐按Ba与Fe的摩尔比为1∶12的比例称重,构成混合物料B,或者将含Ni和含Fe的盐按Ni与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料C;
(2)将上述混合物料A、混合物料B或者混合物料C溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在20-60℃凝胶2-12小时后,在20-60℃温度下陈化24-48小时;所得干凝胶在40-120℃的真空氛围下干燥2-4天,而后在该条件下升温至200-300℃并保温20-60分钟;取出冷却后进行研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以1-5℃/min的升温速率加热至950-1050℃煅烧2-6小时,即制得包覆有SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为1-9∶1-5∶5-15;
所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.001-0.05mol/L;
所述含Co的盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴或醋酸钴;所述含Ba的化合物为硝酸钡、氯化钡或氢氧化钡;所述含Ni的盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍或醋酸镍;所述含Fe的盐为硝酸铁、氯化铁或硫酸铁;
2、制备磁性玻璃纤维:
用气力混合的办法将上述包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉与玻璃纤维原料混合均匀,其中所述铁氧体磁粉的重量百分比含量为2-13%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1300-1400℃进行熔化,并经拉丝制备磁性玻璃纤维。
所述磁性玻璃纤维所含的纳米铁氧体磁粉的粒度为5-100nm。磁性玻璃纤维的直径为1-30μm。
本发明制备的磁性玻璃纤维含有一定量的磁粉,其与树脂复合后可具有电磁屏蔽和吸收电磁波功能又具有高力学性能;可用作电磁屏蔽、隐身材料和结构增强材料等等;适用于民用、军事等方面,具有较大的社会和经济效益。其方法工艺简单,易操作。
附图说明
图1-1至图1-6分别为含有不同含量的包覆有SiO2的纳米级铁氧体超细磁粉的磁性玻璃纤维的束照片;
图2为室温下为含有不同含量的包覆了SiO2的纳米级铁氧体超细磁粉的磁性玻璃纤维的磁性能示意图。
具体实施方式
实施例1、制备本发明的均匀含有2wt%纳米钡铁氧体磁粉的磁性玻璃纤维:
1、所使用的磁粉是包覆了SiO2的纳米钡铁氧体磁粉,其制备如下;
1)将硝酸钡(也可以用氯化钡或氢氧化钡)和硝酸铁(也可以用氯化铁或硫酸铁)按Ba与Fe的摩尔比为1∶12的比例称重,构成混合物料B1;
2)将上述混合物料B1溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在60℃凝胶2小时后,在20℃温度下陈化48小时;所得干凝胶在40℃的真空氛围下干燥4天,而后在该条件下升温至300℃保温60分钟,取出冷却后研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以5℃/min的升温速率加热至1050℃,并煅烧6小时,即制得本实施例使用的包覆了SiO2的纳米级BaFe12O19铁氧体的超细磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为1∶5∶5;所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0001mol/L。
2、制备磁性玻璃纤维:
用气力混合的办法将上述包覆了SiO2的纳米级BaFe12O19铁氧体的超细磁粉与玻璃纤维原料均匀混合,其中所述铁氧体磁粉的重量百分比含量为2%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1300℃进行熔化,并经拉丝制备磁性玻璃纤维。
本实施例制备的磁性玻璃纤维的直径1-5μm,其含水量≤0.20%,线密度偏差在±7%;其中所含的铁氧体超细磁粉的粒度为5-100nm。
所加入的金属化合物和最终生成无定形二氧化硅的重量计算出磁粉和二氧化硅的含量,即:假设铁氧体的含量为a%,配料所需要SiO2包裹的磁粉为Ag,则磁性物质-铁氧体的重量为(A×a%)g,二氧化硅的重量为(A-A×a%)g。本实施例的磁性玻璃纤维的玻璃主成份(质量比)不变,即SiO2为54.1%,Al2O3为14.2%,B2O3为7.6%,CaO为22.8%。按要求准确称取SiO2(纯度≥99.5%),Al2O3(纯度≥99.5%),B2O3(纯度≥99.5%),CaO(纯度≥99.5%),少量的纯碱和包覆了SiO2的纳米钡铁氧体,置于研钵中研磨30分钟后,倒入一密封好的空瓶子,连续振动混匀30分钟的灰色粉末倒入粘土坩埚,进料温度为1380℃,在1400℃熔融2h后拉丝,得到磁性玻璃纤维(图1-2所示)。磁性能如图2中的a。
实施例2、制备本发明的均匀含有3.5wt%纳米镍铁氧体磁粉的磁性玻璃纤维:
1、所使用的磁粉是包覆了SiO2的纳米镍铁氧体磁粉,其制备如下;
1)将硝酸镍(也可以用氯化镍、硫酸镍或醋酸镍)和硝酸铁(也可以用氯化铁或硫酸铁按Ni与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料B2;
2)将上述混合物料B2溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在20℃凝胶12小时后,在60℃温度下陈化24小时;所得干凝胶在120℃的真空氛围下干燥2天,而后在该条件下升温至200℃保温20分钟,取出冷却后研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以5℃/min的升温速率加热至950℃,并煅烧6小时,即制得本实施例使用的包覆了SiO2的纳米级NiFe2O4铁氧体的超细磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为9∶1∶15;所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.05mol/L。
2、制备磁性玻璃纤维:
用气力混合的办法将上述包覆了SiO2的纳米级NiFe2O4铁氧体的超细磁粉与玻璃纤维原料均匀混合,其中所述铁氧体超细磁粉的重量百分比含量为3.5%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1400℃进行熔化,并经拉丝制备磁性玻璃纤维。
本实施例制备的磁性玻璃纤维的直径6-10μm,其含水量≤0.20%,线密度偏差在±7%;其中所含的铁氧体超细磁粉的粒度为5-100nm。
所加入的金属化合物和最终生成无定形二氧化硅的重量计算出磁粉和二氧化硅的含量,即:假设铁氧体的含量为a%,配料所需要SiO2包裹的磁粉为Ag,则磁性物质-铁氧体的重量为(A×a%)g,二氧化硅的重量为(A-A×a%)g。本实施例的磁性玻璃纤维的玻璃主成份(质量比)不变,即SiO2为54.1%,Al2O3为14.2%,B2O3为7.6%,CaO为22.8%。按要求准确称取SiO2(纯度≥99.5%),Al2O3(纯度≥99.5%),B2O3(纯度≥99.5%),CaO(纯度≥99.5%),少量的纯碱和包覆了SiO2的纳米镍铁氧体,置于研钵中研磨30分钟后,倒入一密封好的空瓶子,连续振动混匀30分钟的灰色粉末倒入粘土坩埚,进料温度为1380℃,在1400℃熔融2h后拉丝,得到磁性玻璃纤维(图1-3所示)。表1显示的是磁性玻璃纤维的主要成份的组成数据,磁性能如图2中的b。
实施例3、制备本发明的均匀含有6wt%纳米钴铁氧体磁粉的磁性玻璃纤维:
1、所使用的磁粉是包覆了SiO2的钴铁氧体磁粉,其制备如下;
1)将硝酸钴(也可以用氯化钴、硫酸钴或醋酸钴)和硝酸铁(也可以用氯化铁或硫酸铁)按Co与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料B3;
2)将上述混合物料B3溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在40℃凝胶8小时后,在40℃温度下陈化30小时;所得干凝胶在100℃的真空氛围下干燥3天,而后在该条件下升温至250℃保温40分钟,取出冷却后研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以3℃/min的升温速率加热至1000℃,并煅烧4小时,即制得本实施例使用的包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体的超细磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为5∶3∶10;所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.02mol/L。
2、制备磁性玻璃纤维:
用气力混合的办法将上述包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体的超细磁粉与玻璃纤维原料均匀混合,其中所述铁氧体超细磁粉的重量百分比含量为6%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1350℃进行熔化,并经拉丝制备磁性玻璃纤维。
本实施例制备的磁性玻璃纤维的直径10-15μm,其含水量≤0.20%,线密度偏差在±7%;其中所含的铁氧体超细磁粉的粒度为5-100nm。
所加入的金属化合物和最终生成无定形二氧化硅的重量计算出磁粉和二氧化硅的含量,即:假设铁氧体的含量为a%,配料所需要SiO2包裹的磁粉为Ag,则磁性物质-铁氧体的重量为(A×a%)g,二氧化硅的重量为(A-A×a%)g。本实施例的磁性玻璃纤维的玻璃主成份(质量比)不变,即SiO2为54.1%,Al2O3为14.2%,B2O3为7.6%,CaO为22.8%。按要求准确称取SiO2(纯度≥99.5%),Al2O3(纯度≥99.5%),B2O3(纯度≥99.5%),CaO(纯度≥99.5%),少量的纯碱和包覆了SiO2的纳米钴铁氧体,置于研钵中研磨30分钟后,倒入一密封好的空瓶子,连续振动混匀30分钟的灰色粉末倒入粘土坩埚,进料温度为1380℃,在1400℃熔融2h后拉丝,得到磁性玻璃纤维(图1-4所示)。表1显示的是磁性玻璃纤维的主要成份的组成数据,磁性能如图2中的c。
实施例4、制备本发明的均匀含有8wt%纳米钴铁氧体磁粉的磁性玻璃纤维:
1、所使用的磁粉是包覆了SiO2的纳米钴铁氧体磁粉,其制备如下;
1)将氯化钴(也可以用硝酸钴、硫酸钴或醋酸钴)和氯化铁(也可以用硝酸铁或硫酸铁)按Co与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料B4;
2)将上述混合物料B4溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在30℃凝胶10小时后,在30℃温度下陈化40小时;所得干凝胶在80℃的真空氛围下干燥4天,而后在该条件下升温至200℃保温60分钟,取出冷却后研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以2℃/min的升温速率加热至980℃,并煅烧6小时,即制得本实施例使用的包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体的超细磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为3∶5∶9;所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.01mol/L。
2、制备磁性玻璃纤维:
用气力混合的办法将上述包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体的超细磁粉与玻璃纤维原料均匀混合,其中所述铁氧体超细磁粉的重量百分比含量为8%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1380℃进行熔化,并经拉丝制备磁性玻璃纤维。
本实施例制备的磁性玻璃纤维的直径15-20μm,其含水量≤0.20%,线密度偏差在±7%;其中所含的铁氧体超细磁粉的粒度为5-100nm。
所加入的金属化合物和最终生成无定形二氧化硅的重量计算出磁粉和二氧化硅的含量,即:假设铁氧体的含量为a%,配料所需要SiO2包裹的磁粉为Ag,则磁性物质-铁氧体的重量为(A×a%)g,二氧化硅的重量为(A-A×a%)g。本实施例的磁性玻璃纤维的玻璃主成份(质量比)不变,即SiO2为54.1%,Al2O3为14.2%,B2O3为7.6%,CaO为22.8%。按要求准确称取SiO2(纯度≥99.5%),Al2O3(纯度≥99.5%),B2O3(纯度≥99.5%),CaO(纯度≥99.5%),少量的纯碱和包覆了SiO2的纳米钴铁氧体,置于研钵中研磨30分钟后,倒入一密封好的空瓶子,连续振动混匀30分钟的灰色粉末倒入粘土坩埚,进料温度为1380℃,在1400℃熔融2h后拉丝,得到磁性玻璃纤维(图1-5所示)。表1显示的是磁性玻璃纤维的主要成份的组成数据,磁性能如图2中的d。
实施例5、制备本发明的均匀含有13wt%纳米钴铁氧体的磁粉的磁性玻璃纤维:
1、所使用的磁粉是包覆了SiO2的纳米钴铁氧体,其制备如下:
1)将硫酸钴(也可以用硝酸钴、氯化钴或醋酸钴)和硫酸铁(也可以用硝酸铁或氯化铁)按Co与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料B5;
2)将上述混合物料B5溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在50℃凝胶5小时后,在50℃温度下陈化35小时;所得干凝胶在100℃的真空氛围下干燥3天,而后在该条件下升温至300℃保温50分钟,取出冷却后研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以4℃/min的升温速率加热至1000℃,并煅烧5小时,即制得本实施例使用的包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体的超细磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为7∶4∶8;所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.05mol/L。
2、制备磁性玻璃纤维:
用气力混合的办法将上述包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体的超细磁粉与玻璃纤维原料均匀混合,其中所述铁氧体超细磁粉的重量百分比含量为13%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1400℃进行熔化,并经拉丝制备磁性玻璃纤维。
本实施例制备的磁性玻璃纤维的直径20-30μm,其含水量≤0.20%,线密度偏差在±7%;其中所含的铁氧体超细磁粉的粒度为5-100nm。
所加入的金属化合物和最终生成无定形二氧化硅的重量计算出磁粉和二氧化硅的含量,即:假设铁氧体的含量为a%,配料所需要SiO2包裹的磁粉为Ag,则磁性物质-铁氧体的重量为(A×a%)g,二氧化硅的重量为(A-A×a%)g。本实施例的磁性玻璃纤维的玻璃主成份(质量比)不变,即SiO2为54.1%,Al2O3为14.2%,B2O3为7.6%,CaO为22.8%。按要求准确称取SiO2(纯度≥99.5%),Al2O3(纯度≥99.5%),B2O3(纯度≥99.5%),CaO(纯度≥99.5%),少量的纯碱和包覆了SiO2的纳米钴铁氧体,置于研钵中研磨30分钟后,倒入一密封好的空瓶子,连续振动混匀30分钟的灰色粉末倒入粘土坩埚,进料温度为1380℃,在1400℃熔融2h后拉丝,得到磁性玻璃纤维(图1-6所示)。表1显示的是磁性玻璃纤维的主要成份的组成数据,磁性能如图2中的e。
表1为磁性玻璃纤维中原料的用量
实施例 | 磁粉种类 | SiO2(%) | Al2O3(%) | B2O3(%) | CaO(%) | Ferrite(%) | 其它(%) |
12345 | BaFe12O19NiFe2O4CoFe2O4CoFe2O4Cofe2O4 | 53.052.250.949.847.1 | 13.913.713.313.112.4 | 7.47.37.17.06.6 | 22.322.021.421.019.8 | 23.56813 | 1.41.31.31.11.1 |
Claims (6)
1、一种磁性玻璃纤维,其特征是:该磁性玻璃纤维均匀的含有2-13%重量的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉;
所述纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉包覆有SiO2,其制备如下:
1)将含Co和含Fe的盐按Co与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料(A);或者将含Ba的化合物和含Fe的盐按Ba与Fe的摩尔比为1∶12的比例称重,构成混合物料(B),或者将含Ni和含Fe的盐按Ni与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料(C);
2)将上述混合物料(A)、混合物料(B)或者混合物料(C)溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在20-60℃凝胶2-12小时后,在20-60℃温度下陈化24-48小时;所得干凝胶在40-120℃的真空氛围下干燥2-4天,而后在该条件下升温至200-300℃并保温20-60分钟;取出冷却后进行研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以1-5℃/min的升温速率加热至950-1050℃煅烧2-6小时,即制得包覆有SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为1-9∶1-5∶5-15;
所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.001-0.05mol/L;
所述含Co的盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴或醋酸钴;所述含Ba的化合物为硝酸钡、氯化钡或氢氧化钡;所述含Ni的盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍或醋酸镍;所述含Fe的盐为硝酸铁、氯化铁或硫酸铁;
所述磁性玻璃纤维的制备如下:
用气力混合的办法将上述包覆有SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体超细磁粉与玻璃纤维原料混合均匀,其中所述铁氧体超细磁粉的重量百分比含量为2-13%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1300-1400℃进行熔化,并经拉丝制得磁性玻璃纤维。
2、按权利要求1所述的磁性玻璃纤维,其特征是:所述磁性玻璃纤维所含的纳米铁氧体磁粉的粒度为5-100nm。
3、按权利要求1所述的磁性玻璃纤维,其特征是:所述磁性玻璃纤维的直径为1-30μm。
4、一种权利要求1所述的磁性玻璃纤维的制备方法,其步骤如下:
1)制备包覆有SiO2的纳米级铁氧体超细磁粉:
(1)将含Co和含Fe的盐按Co与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料(A);或者将含Ba的化合物和含Fe的盐按Ba与Fe的摩尔比为1∶12的比例称重,构成混合物料(B),或者将含Ni和含Fe的盐按Ni与Fe的摩尔比为1∶2的比例称重,构成混合物料(C);
(2)将上述混合物料(A)、混合物料(B)或者混合物料(C)溶解于硝酸酸化的去离子水中,并加入由甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯组成的混合有机溶液,在20-60℃凝胶2-12小时后,在20-60℃温度下陈化24-48小时;所得干凝胶在40-120℃的真空氛围下干燥2-4天,而后在该条件下升温至200-300℃并保温20-60分钟;取出冷却后进行研磨,再置于马弗炉内,在空气氛围下,以1-5℃/min的升温速率加热至950-1050℃煅烧2-6小时,即制得包覆有SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉;
所述的混合有机溶液中甲醇、甲酰胺和正硅酸乙酯的重量份配比为1-9∶1-5∶5-15;
所述硝酸酸化的去离子水中硝酸的浓度为0.001-0.05mol/L;
所述含Co的盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴或醋酸钴;所述含Ba的化合物为硝酸钡、氯化钡或氢氧化钡;所述含Ni的盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍或醋酸镍;所述含Fe的盐为硝酸铁、氯化铁或硫酸铁;
2)制备磁性玻璃纤维:
用气力混合的办法将上述包覆了SiO2的纳米级CoFe2O4铁氧体、BaFe12O19铁氧体或NiFe2O4铁氧体磁粉与玻璃纤维原料混合均匀,其中所述铁氧体磁粉的重量百分比含量为2-13%,所述玻璃纤维原料中SiO2的用量等于常规玻璃纤维原料中SiO2的用量减去铁氧体磁粉中所包覆的SiO2的量;并对混合物料在1300-1400℃进行熔化,并经拉丝制备磁性玻璃纤维。
5、按权利要求4所述的磁性玻璃纤维的制备方法,其特征在于,所述磁性玻璃纤维所含的纳米铁氧体磁粉的粒度为5-100nm。
6、按权利要求4所述的磁性玻璃纤维的制备方法,其特征在于,所述磁性玻璃纤维的直径为1-30μm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2004100961772A CN100340510C (zh) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | 一种磁性玻璃纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2004100961772A CN100340510C (zh) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | 一种磁性玻璃纤维及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1781864A CN1781864A (zh) | 2006-06-07 |
CN100340510C true CN100340510C (zh) | 2007-10-03 |
Family
ID=36772556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100961772A Expired - Fee Related CN100340510C (zh) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | 一种磁性玻璃纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100340510C (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103979797B (zh) * | 2014-05-23 | 2016-01-06 | 南通市中友钢化玻璃制造有限公司 | 一种永磁性玻璃的生产工艺 |
CN104152105A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-19 | 太仓派欧技术咨询服务有限公司 | 一种具有吸波特性的玻璃纤维棉 |
CN105401484A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-16 | 中国建筑材料科学研究总院 | 吸收型电磁屏蔽纸及其制备方法 |
CN106219610B (zh) * | 2016-07-02 | 2017-09-01 | 烟台鑫洋电子有限公司 | 一种钴铁氧体纳米磁性材料的制备方法 |
CN107446234B (zh) * | 2017-05-11 | 2019-07-16 | 上海田强环保科技股份有限公司 | 一种增强聚丙烯材料的制备方法 |
CN113321423B (zh) * | 2021-05-24 | 2023-01-06 | 苏州鱼得水电气科技有限公司 | 一种具有磁力吸附效果的玻璃砖及其制备方法 |
CN114890782B (zh) * | 2022-04-27 | 2022-12-02 | 湖北华磁电子科技有限公司 | 一种光伏产业逆变器用软磁铁氧体材料及其制备工艺 |
CN114804641B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-05-19 | 浪潮商用机器有限公司 | 一种电磁屏蔽玻纤和刚性线路板 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1065055A (zh) * | 1991-03-20 | 1992-10-07 | 张维 | 可吸收、屏蔽电磁波的磁热玻璃 |
CN1273949A (zh) * | 1999-05-13 | 2000-11-22 | 姚熹 | 磁性微晶玻璃陶瓷 |
-
2004
- 2004-11-30 CN CNB2004100961772A patent/CN100340510C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1065055A (zh) * | 1991-03-20 | 1992-10-07 | 张维 | 可吸收、屏蔽电磁波的磁热玻璃 |
CN1273949A (zh) * | 1999-05-13 | 2000-11-22 | 姚熹 | 磁性微晶玻璃陶瓷 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1781864A (zh) | 2006-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2676939B1 (en) | Glass fibre composition free of boron and fluorine | |
CN105419309A (zh) | 一种发光聚酰胺复合材料的制备方法 | |
Xing et al. | Microstructural and mechanical properties of alkali activated materials from two types of blast furnace slags | |
CN102329080B (zh) | 一种玄武岩纤维材料的生产方法 | |
Játiva et al. | Volcanic ash as a sustainable binder material: An extensive review | |
Rodríguez et al. | Increase of the reactivity of densified silica fume by sonication treatment | |
CN104928800B (zh) | 一种管中管结构的铁-锰复合金属氧化物磁性纳米纤维及其制备方法 | |
CN100340510C (zh) | 一种磁性玻璃纤维及其制备方法 | |
CN108864773B (zh) | 一种改性螺旋纳米碳纤维及其制备方法与应用、一种橡胶复合材料 | |
CN102965764A (zh) | 一种氧化铝陶瓷连续纤维的制备方法 | |
CN108377638A (zh) | 一种Co/C复合电磁吸波剂及其制备方法 | |
Bu et al. | Controlled construction of uniform pompon-shaped microarchitectures self-assembled from single-crystalline lanthanum molybdate nanoflakes | |
CN106811832A (zh) | 一种珠帘状BiFeO3微纳米纤维的制备方法及所得产品 | |
CN102505188B (zh) | 一种以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法 | |
CN106589581A (zh) | 一种空调风轮专用料及其制备方法 | |
CN103318954B (zh) | 一种固相化学反应制备三钛酸钠纳米棒的方法 | |
CN113003995B (zh) | 一种石墨烯改性混凝土材料及其制备方法 | |
CN1868876A (zh) | 4a型沸石分子筛及其制备方法 | |
CN1120139C (zh) | 功能涂层增强纤维及其制备方法 | |
CN107383427A (zh) | 一种碳纳米管复合二氧化硅‑二氧化钛材料的改性方法 | |
CN107337389A (zh) | 一种环保室内建筑材料及其制备方法 | |
CN111686776A (zh) | 一种二氧化钛-贝壳粉复合材料及其制备方法与应用 | |
CN105400181A (zh) | 一种夜光聚酰胺复合材料的制备方法 | |
CN102774822A (zh) | 介孔碳材料的制备方法 | |
CN115850966A (zh) | 一种高耐磨纳米复合纤维刹车片填充母料及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071003 Termination date: 20091230 |