CN101695758A - 一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法 - Google Patents

一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101695758A
CN101695758A CN200910236640A CN200910236640A CN101695758A CN 101695758 A CN101695758 A CN 101695758A CN 200910236640 A CN200910236640 A CN 200910236640A CN 200910236640 A CN200910236640 A CN 200910236640A CN 101695758 A CN101695758 A CN 101695758A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyalcohol
samarium
cobalt
particles
organic solvent
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.)
Granted
Application number
CN200910236640A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101695758B (zh
Inventor
田建军
张深根
潘德安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING SANJILI NEW MATERIALS Co Ltd
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN2009102366401A priority Critical patent/CN101695758B/zh
Publication of CN101695758A publication Critical patent/CN101695758A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101695758B publication Critical patent/CN101695758B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法，属于磁性钐钴材料的制备。本发明将钐、钴摩尔比为1∶5或2∶17的硝酸盐或乙酸盐置于多元醇有机溶剂中，得到浓度为0.1mol/L～5mol/L的钐钴多元醇溶液；配制浓度为0.05mol/L～0.5mol/L的聚乙烯基吡咯烷酮多元醇溶液；将多元醇有机溶剂加热至140℃～300℃后保温10min～90min，然后将钐钴多元醇溶液和聚乙烯基吡咯烷酮多元醇溶液以0.2mL/min～10mL/min速度同时加入容器中，机械搅拌反应30min～360min；经离心分离和洗涤，得到磁性纳米钐钴粉末颗粒。本发明采用无毒的化学原料直接合成平均粉末颗粒≤20nm、磁性能优良(矫顽力≥1000Oe，饱和磁化强度≥100emu/g)、分散性好、粒度分布均匀的磁性纳米钐钴颗粒，且工艺简单、成本低、易形成产业化规模。

Description

一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法
技术领域
本发明涉及一种磁性纳米钐钴颗粒的多元醇化学合成方法，属于磁性钐钴材料制备工艺技术领域。
背景技术
钐钴永磁体主要包括2∶17型SmCo永磁体和1∶5型SmCo永磁体，它是一种具有较高居里温度、良好磁性能和高矫顽力的稀土永磁材料，广泛应用于各工业领域中。纳米钐钴永磁颗粒的磁晶各向异性较高，超顺磁临界尺寸很小，如SmCo5的单轴磁晶各向异性大于1×107J/m-3，超顺磁临界尺寸约4nm。这种永磁颗粒不仅是第四代纳米双相耦合永磁体的优质原料，还能作为磁记录介质，使磁记录密度达到1000Gb/in2以上。
目前制备纳米钐钴永磁颗粒的方法主要有高能球磨和化学合成法。高能球磨是粉末冶金领域中一种典型的制备超细粉末的技术，可以获得微、纳米级粉末颗粒，但是易造成粉末脏化(磨球和球磨罐的碰撞产生)，并且粉末粒度分布范围宽、粉末团聚比较严重。近期报道的化学合成方法(J.Appl.Phys.，2003，93(10)：7589-7591和Colloids&Surfaces A：Physicochem.Eng.Aspects，2008，313-314：621-624)是将乙酰丙酮钐和羰基钴溶解在有机溶剂中，在270-280℃下反应，然后离心分离、洗涤，获得分散性较好的纳米颗粒，但是，所采用的乙酰丙酮钐和羰基钴均具有很强的毒性，操作非常危险性，且原料成本高。
发明内容
本发明目的在于提供一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法，采用无毒的硝酸钐和硝酸钴，或乙酸钐和乙酸钴为原料，以乙二醇、丙三醇、四甘醇或聚乙二醇等多元醇为溶剂和还原剂，直接获得磁性能优良、分散性好、粒度分布均匀的磁性纳米钐钴颗粒。这种方法既能解决高能球磨的脏化、粒度分布范围宽、粉末团聚等问题，也能避免目前化学合成方法的毒性高、操作危险等问题。获得的磁性纳米钐钴颗粒可以为第四代纳米双相耦合永磁材料和超高密度磁记录介质提供优质原料。
本发明采用多元醇有机溶剂在低温下原位合成方法，将溶于多元醇有机溶剂中的硝酸钐和硝酸钴，或乙酸钐和乙酸钴直接合成磁性纳米钐钴合金颗粒，其具体步骤如下：
a.将钐、钴摩尔比为1∶5或2∶17的硝酸钐和硝酸钴，或将钐、钴摩尔比为1∶5或2∶17的乙酸钐和乙酸钴置于多元醇有机溶剂中，搅拌溶解，配制成浓度为0.1mol/L～5mol/L的钐钴多元醇溶液；
b.把聚乙烯基吡咯烷酮PVP溶于多元醇有机溶剂中，配制成浓度为0.05mol/L～0.5mol/L的PVP多元醇溶液；
c.先把与钐钴多元醇溶液体积比相同的多元醇有机溶剂置于带冷凝管回流装置的容器中，加热至140℃～300℃，保温10min～90min，然后将钐钴多元醇溶液和PVP多元醇溶液以0.2mL/min～10mL/min的速度同时加入容器中，在机械搅拌下反应30min～360min后，停止加热，自然冷却；
d.采用离心分离机把反应后的溶液与粉末颗粒分离，将分离后的粉末颗粒在无水乙醇或丙酮中进行洗涤，然后再进行离心分离，最后得到钐钴合金粉末颗粒。
本发明所采用多元醇有机溶剂为乙二醇、丙三醇、四甘醇或聚乙二醇等高沸点有机溶剂。
本发明采用无毒的化学原料直接合成平均粒度≤20nm、磁性能优良(矫顽力≥1000Oe，饱和磁化强度≥100emu/g)、分散性好、粒度分布均匀的磁性纳米钐钴颗粒，既解决高能球磨的脏化、粒度分布范围宽、粉末团聚等问题，又避免目前化学合成方法的毒性高、操作危险等问题。本发明工艺简单、成本低、易形成产业化规模。
附图说明
图1是实施例2获得的1∶5型SmCo粉末颗粒微观形貌，其平均尺寸15nm；
图2是实施例2获得的2∶17型SmCo粉末颗粒微观形貌，其平均尺寸18nm；
图3是实施例2获得的2∶17型SmCo粉末的XRD图。
具体实施方式
实施例1：
将钐、钴摩尔比为1∶5和2∶17的乙酸钐和乙酸钴分别置于乙二醇溶剂中，搅拌溶解，得到0.1mol/L钐钴溶液。配制浓度为0.5mol/L聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)乙二醇溶液。在带冷凝管回流装置容器中放入与钐钴溶液相同体积比的乙二醇溶剂，加热至140℃，保温90min，然后将钐钴溶液和PVP溶液以0.2mL/min速度加入到容器中，机械搅拌下反应360min后，停止加热，自然冷却。采用离心分离机把反应后的溶液与粉末颗粒分离，将分离后的粉末颗粒在丙酮中进行洗涤，然后再进行离心分离，最后得到钐钴合金粉末颗粒。表1为两种粉末的磁性能。
表1实施例1获得粉末的磁性能
Sm和Co的摩尔比 粉末平均粒度(nm)   饱和磁化强度(emu/g) 矫顽力(Oe)
  1∶5   18   104.5   1041
  2∶17   20   107.1   1081
实施例2
将钐、钴摩尔比为1∶5和2∶17的乙酸钐和乙酸钴分别置于四甘醇溶剂中，搅拌溶解，得到5mol/L钐钴溶液。配制浓度为0.1mol/L聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)四甘醇溶液。在带冷凝管回流装置容器中放入与钐钴溶液相同体积比的四甘醇溶剂，加热至300℃，保温10min，然后将钐钴溶液和PVP溶液以0.2mL/min速度加入到容器中，机械搅拌下反应30min后，停止加热，自然冷却。采用离心分离机把反应后的溶液与粉末颗粒分离，将分离后的粉末颗粒在丙酮中进行洗涤，然后再进行离心分离，最后得到钐钴合金粉末颗粒。获得的1∶5型SmCo粉末颗粒微观形貌，其平均尺寸15nm，如图1所示；获得的2∶17型SmCo粉末颗粒微观形貌，其平均尺寸18nm，如图2所示；获得的2∶17型SmCo粉末的XRD图，如图3所示。表2为两种粉末的磁性能。
表2实施例2获得粉末的磁性能
Sm和Co的摩尔比 粉末平均粒度(nm)   饱和磁化强度(emu/g) 矫顽力(Oe)
  1∶5   15   109.3   1233
  2∶17   18   112.6   1165
实施例3
将钐、钴摩尔比为1∶5和2∶17的乙酸钐和乙酸钴分别置于丙三醇溶剂中，搅拌溶解，得到1mol/L的钐钴溶液。配制浓度为0.05mol/L聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)丙三醇溶液。在带冷凝管回流装置容器中放入与钐钴溶液相同体积比的丙三醇溶剂，加热至197℃，保温60min，然后将钐钴溶液和PVP溶液以10mL/min的速度加入至容器中，机械搅拌下反应280min后，停止加热，自然冷却。采用离心分离机把反应后的溶液与粉末颗粒分离，将分离后的粉末颗粒在丙酮中进行洗涤，然后再进行离心分离，最后得到钐钴合金粉末颗粒。表3为两种粉末的磁性能。
表3实施例3获得粉末的磁性能
Sm和Co的摩尔比 粉末平均粒度(nm)   饱和磁化强度(emu/g) 矫顽力(Oe)
  1∶5   19   100.6   1006
  2∶17   20   102.1   1003
实施例4
将钐、钴摩尔比为1∶5和2∶17的硝酸钐和硝酸钴分别置于四甘醇溶剂中，搅拌溶解，得到1mol/L的钐钴溶液。配制浓度为0.1mol/L聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)四甘醇溶液。在带冷凝管回流装置容器中放入与钐钴溶液相同体积比的四甘醇溶剂，加热至250℃，保温60min，然后将钐钴溶液和PVP溶液以1mL/min的速度加热至容器中，机械搅拌下反应120min后，停止加热，自然冷却。采用离心分离机把反应后的溶液与粉末颗粒分离，将分离后的粉末颗粒在无水乙醇中进行洗涤，然后再进行离心分离，最后得到钐钴合金粉末颗粒。表4为两种粉末的磁性能。
表4实施例4获得粉末的磁性能
Sm和Co的摩尔比 粉末平均粒度(nm)   饱和磁化强度(emu/g) 矫顽力(Oe)
  1∶5   11   110.8   1145
  2∶17   14   103.6   1098
实施例5
将钐、钴摩尔比为1∶5和2∶17的硝酸钐和硝酸钴分别置于聚乙二醇溶剂中，搅拌溶解，得到0.5mol/L的钐钴溶液。配制浓度为0.1mol/L聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)聚乙二醇溶液。在带冷凝管回流装置容器中放入与钐钴溶液相同体积比的聚乙二醇溶剂，加热至210℃，保温50min，然后将钐钴溶液和PVP溶液以1mL/min速度加入至容器中，机械搅拌下反应220min后，停止加热，自然冷却。采用离心分离机把反应后的溶液与粉末颗粒分离，将分离后的粉末颗粒在无水乙醇中进行洗涤，然后再进行离心分离，最后得到钐钴合金粉末颗粒。表5为两种粉末的磁性能。
表5实施例5获得粉末的磁性能
Sm和Co的摩尔比 粉末平均粒度(nm)   饱和磁化强度(emu/g) 矫顽力(Oe)
  1∶5   19   106.2   1026
  2∶17   18   107.1   1013

Claims (2)

1.一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法，其特征在于，采用多元醇有机溶剂在低温下原位合成方法，将溶于多元醇有机溶剂中的钐盐和钴盐直接合成磁性纳米钐钴颗粒，具体步骤如下：
a.将钐、钴摩尔比为1∶5或2∶17的硝酸钐和硝酸钴，或将钐、钴摩尔比为1∶5或2∶17的乙酸钐和乙酸钴置于多元醇有机溶剂中，搅拌溶解，配制成浓度为0.1mol/L～5mol/L的钐钴多元醇溶液；
b.把聚乙烯基吡咯烷酮PVP溶于多元醇有机溶剂中，配制成浓度为0.05mol/L～0.5mol/L的PVP多元醇溶液；
c.先把与钐钴多元醇溶液体积比相同的多元醇有机溶剂置于带冷凝管回流装置的容器中，加热至140℃～300℃，保温10min～90min，然后将钐钴多元醇溶液和PVP多元醇溶液以0.2mL/min～10mL/min的速度同时加入容器中，在机械搅拌下反应30min～360min后，停止加热，自然冷却；
d.采用离心分离机把反应后的溶液与粉末颗粒分离，将分离后的粉末颗粒在无水乙醇或丙酮中进行洗涤，然后再进行离心分离，得到钐钴合金粉末颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法，其特征在于，所述的多元醇有机溶剂为乙二醇、丙三醇、四甘醇或聚乙二醇中的一种。
CN2009102366401A 2009-11-02 2009-11-02 一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法 Expired - Fee Related CN101695758B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102366401A CN101695758B (zh) 2009-11-02 2009-11-02 一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102366401A CN101695758B (zh) 2009-11-02 2009-11-02 一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101695758A true CN101695758A (zh) 2010-04-21
CN101695758B CN101695758B (zh) 2011-04-20

Family

ID=42140903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102366401A Expired - Fee Related CN101695758B (zh) 2009-11-02 2009-11-02 一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101695758B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102416483A (zh) * 2011-11-28 2012-04-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种双相复合的钐钴-铁粉末的制备方法
RU2475878C1 (ru) * 2011-08-04 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") Полимерный магнитный материал, содержащий наночастицы кобальта
CN103413644A (zh) * 2013-07-25 2013-11-27 中国石油大学(华东) 一种钐钴磁粉的制备方法
CN103537684A (zh) * 2013-11-07 2014-01-29 湖南航天工业总公司 一种钐钴合金粉末的制备方法
CN105268986A (zh) * 2014-07-25 2016-01-27 荆门市格林美新材料有限公司 一种连续生产大费氏粒度钴粉的方法
CN112164540A (zh) * 2020-09-23 2021-01-01 杨杭福 一种利用Lobed型泰勒反应器共沉淀法制备钐钴永磁材料的制备方法
CN113319289A (zh) * 2021-06-07 2021-08-31 北京科技大学 一种可用于磁热疗的FeCoNiCu系高熵磁性纳米粉末的制备方法
CN115889799A (zh) * 2022-10-28 2023-04-04 广东微容电子科技有限公司 一种用于高端mlcc内电极浆料的球形纳米钯粉制备方法
CN116809944A (zh) * 2023-05-04 2023-09-29 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种铁钴合金吸波材料的制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475878C1 (ru) * 2011-08-04 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") Полимерный магнитный материал, содержащий наночастицы кобальта
CN102416483A (zh) * 2011-11-28 2012-04-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种双相复合的钐钴-铁粉末的制备方法
CN102416483B (zh) * 2011-11-28 2013-02-13 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种双相复合的钐钴-铁粉末的制备方法
CN103413644A (zh) * 2013-07-25 2013-11-27 中国石油大学(华东) 一种钐钴磁粉的制备方法
CN103537684A (zh) * 2013-11-07 2014-01-29 湖南航天工业总公司 一种钐钴合金粉末的制备方法
CN105268986A (zh) * 2014-07-25 2016-01-27 荆门市格林美新材料有限公司 一种连续生产大费氏粒度钴粉的方法
CN112164540A (zh) * 2020-09-23 2021-01-01 杨杭福 一种利用Lobed型泰勒反应器共沉淀法制备钐钴永磁材料的制备方法
CN113319289A (zh) * 2021-06-07 2021-08-31 北京科技大学 一种可用于磁热疗的FeCoNiCu系高熵磁性纳米粉末的制备方法
CN115889799A (zh) * 2022-10-28 2023-04-04 广东微容电子科技有限公司 一种用于高端mlcc内电极浆料的球形纳米钯粉制备方法
CN115889799B (zh) * 2022-10-28 2023-10-20 广东微容电子科技有限公司 一种用于高端mlcc内电极浆料的球形纳米钯粉制备方法
CN116809944A (zh) * 2023-05-04 2023-09-29 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种铁钴合金吸波材料的制备方法
CN116809944B (zh) * 2023-05-04 2024-01-30 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种铁钴合金吸波材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101695758B (zh) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101695758B (zh) 一种多元醇合成磁性纳米钐钴颗粒的方法
JP5831866B2 (ja) 強磁性粒子粉末及びその製造方法、並びに異方性磁石、ボンド磁石及び圧粉磁石
JP5924657B2 (ja) 強磁性窒化鉄粒子粉末の製造方法、異方性磁石、ボンド磁石及び圧粉磁石
JP5858419B2 (ja) 強磁性粒子粉末の製造方法、異方性磁石、ボンド磁石及び圧粉磁石
JP6155440B2 (ja) 強磁性窒化鉄粒子粉末の製造方法、異方性磁石、ボンド磁石及び圧粉磁石の製造方法
CN101853723B (zh) 一种复合磁性材料及其制备方法
CN102909381B (zh) 一种钴纳米颗粒掺杂制备高矫顽力锰铋磁粉的方法
TW201327589A (zh) 強磁性氮化鐵粒子粉末之製造方法、異向性磁石、黏結磁石及壓粉磁石
CN101525157B (zh) 一种水溶性铁酸盐纳米粒子的制备方法
CN101524762B (zh) 一种铁铂合金纳米粒子的制备方法
CN111564305B (zh) 一种高性能复合磁体的制备方法
CN104036942A (zh) 一种利用块状烧结钕铁硼加工废料制备高性能高矫顽力再生烧结钕铁硼磁体的方法
CN104036949A (zh) 一种利用块状烧结钕铁硼加工废料制备高性能再生烧结钕铁硼磁体的方法
CN104036946A (zh) 一种利用废旧永磁电机磁钢制备高性能高矫顽力再生烧结钕铁硼磁体的方法
CN104036948A (zh) 一种利用废旧永磁电机磁钢制备高性能再生烧结钕铁硼磁体的方法
CN107424700B (zh) 利用双面磨加工钕铁硼油泥废料制备再生烧结钕铁硼磁体的方法
CN106409458A (zh) 一种电机复合永磁材料及其制备方法
CN106229102B (zh) 一种超细晶NdFeB永磁材料及其制备方法
CN104036944A (zh) 一种利用块状烧结钕铁硼加工废料制备高温稳定性再生烧结钕铁硼磁体的方法
CN112017833B (zh) 一种钕铁硼气流磨底料的高效利用方法
CN112216462B (zh) 一种含铈且耐腐蚀性能好的钕铁硼磁体及其制备方法
CN113921263A (zh) 一种含镧和钇的烧结钕铁硼永磁材料的制备方法
CN108470616B (zh) 一种利用钕铁硼固体废料制备Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合磁粉的方法
CN103632790B (zh) 一种高磁能积钕铁硼永磁材料及其制备方法
CN102114537B (zh) 一种富稀土纳米晶双相复合磁粉的制备方法

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
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: BEIJING SANJILI NEW MATERIALS CO., LTD.

Effective date: 20121205

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121205

Address after: 100083 Haidian District, Xueyuan Road, No. 30,

Patentee after: University of Science and Technology Beijing

Patentee after: BEIJING SANJILI NEW MATERIALS CO., LTD.

Address before: 100083 Haidian District, Xueyuan Road, No. 30,

Patentee before: University of Science and Technology Beijing

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110420

Termination date: 20181102

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee