CN110277235A - 一种四氧化三铁磁流体制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四氧化三铁磁流体制备方法，包括：a、原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；b、反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；c、加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；d、取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集。
Description
技术领域
本发明属于包含磁性颗粒的流体技术领域，尤其是涉及一种四氧化三铁磁流体制备方法。
背景技术
磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
磁流体制备方法多种，现有方法中有利用FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O制备磁流体的方法，由于该方法涉及多个步骤，反应物在多个容器间移动，反应物在移动后容器内壁上仍残留有部分的反应物，造成反应物的浪费，不断的对反应物搬运的同时影响了反应物反应的速率，从而影响了磁流体制备效率。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种四氧化三铁磁流体制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种四氧化三铁磁流体制备方法，包括：
a、原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；
b、反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；
c、加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；
d、取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集；
其中，所述步骤a中的反应设备包括基座、设于所述基座上的反应箱及设于所述反应箱顶部的盖板，所述反应箱侧壁上设有第一输料管、第二输料管和第三输料管，所述反应箱侧壁上设有加热块，所述第一输料管和所述第二输料管设于所述反应箱顶部侧壁，所述第三输料管设于所述反应箱底部侧壁，所述盖板上设有转轴，所述盖板顶部设有与所述转轴相配合的第一驱动电机，所述转轴底部套设有第一推板，所述第一推板上设有多个第一通孔，所述第一推板可沿所述转轴侧壁运动，所述基座顶部设有与所述反应箱相配合的第二通孔，所述第二通孔内设有支撑板，所述第二通孔内壁上设有与所述支撑板相配合的第一活动腔，所述基座内设有接料箱；在制备Fe3O4时，开启盖板，将定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O和水一同放入到反应箱内，盖上盖板，第一驱动电机驱动转轴转动，转轴转动对反应箱内的溶液做搅拌，使反应箱内的溶液快速混合，当反应箱内的溶液混合完成后，第一推板沿着转轴往上运动，第一推板推动反应箱内的液体往上运动，溶液从第一通孔处流落，使液体重新掉落至反应箱底部，杂质滞留在第一推板表面，将溶液中的杂质去除；从第一输料管内通入氨水，将氨水加入到反应箱内与混合液反应生成Fe3O4，第一驱动电机驱动转轴继续转动，使氨水快速与混合液反应；当反应结束后，从第二输料管内加入活化剂油酸和基液煤油，使活化剂油酸和基液煤油与Fe3O4胶体相混合，转轴继续转动对反应箱内液体做搅拌，使Fe3O4的煤油基磁性流生成；加热块加热使反应箱内温度升高，将反应箱内的过量氨水去除，静置溶液至溶液分层，从第三输料管处将下层水层吸出，支撑板往第一活动腔内运动，使第二通孔开启，反应箱内的Fe3O4的煤油基磁性流从第二通孔内掉落，将磁流体收集在接料箱内，完成磁流体的制备。
将所有反应物的反应均放置在一个反应箱内反应，无需对反应物进行搬运，避免反应物残留在容器内壁上，减少反应物浪费；将反应物的反应全部整合在一个反应箱内，使反应更加连贯的进行，减少上步反应到下步反应的过渡时间，提升反应速率，从而提升磁流体制备效率；通过盖板对反应箱起密封作用，避免在反应过程中有氧气进入带到液体内生成Fe(OH)3，防止杂质的生成，使反应顺利进行；在第一输料管、第二输料管及第三输料管的相互配合下，在反应箱密封情况下将反应物加入到反应箱内，将水层从反应箱内排出，防止氧气对反应造成影响；在转轴的作用下对反应箱内的溶液起搅拌作用，使溶液快速混合提升反应物反应速率；在第一推板的作用下使溶液混合后快速做过滤处理，将混合液中的杂质去除，保证得到Fe3O4磁流体的纯度。
所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的总量与水的质量比为0.68:1。
所述步骤c中的加热温度为80℃。
所述步骤d中的一定时间为15min。
所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的质量比为0.37:1。
所述转轴内设有第一空腔，所述盖板顶部设有与所述第一空腔相通的气泵，所述第一空腔侧壁上设有第三通孔，所述第三通孔内设有伸缩杆组件，所述第三通孔内设有密封膜，所述伸缩杆组件包括第一套管、第二套管及第三套管，所述第一套管侧壁上设有限位板，所述第三通孔内壁上设有与所述限位板相配合的第一活动槽；第一驱动电机驱动转轴转动时，气泵往第一空腔内通入气流，使第一空腔内的气压增加，第一空腔内的气流进入到第三通孔位置处，气流推动伸缩杆组件往第三通孔外侧运动，伸缩杆组件推动密封膜形变，转轴转动时带动伸缩杆组件组件转动，使伸缩杆组件与转轴一同对溶液做搅拌处理；当溶液反应完成后，第一空腔内的气流散出，密封膜在弹力下复位，推动伸缩杆组件往第一空腔内部移动，使转轴表面处于平面；在密封膜作用下，对第三通孔起密封作用，避免反应箱内的液体进入到第一空腔内，防止生成的Fe3O4进入到第一空腔内无法排出；在密封膜作用下，避免第一空腔内的气流从第三通孔内排出，便于在气压的作用下推动伸缩杆组件移动，同时避免氧气进入到反应液内，使反应能够正常进行；当第一空腔内的气压降低后，在密封膜弹力作用下可自动推动伸缩杆组件往回运动，使伸缩杆组件进入到第三通孔内，密封膜充当第三通孔处的侧壁，使转轴表面处于平整状态，避免伸缩杆组件和密封膜对第一推板的移动造成影响；通过伸缩杆组件与转轴的相互配合，提升转轴对反应液的搅拌效果，使反应液充分搅拌，提升溶液混合效果，进而提升溶液反应速率；在第一活动槽与限位板的相互配合下，对伸缩杆组件的最大移动距离做限定，避免伸缩杆组件从第三通孔内脱出，提升伸缩杆组件与转轴的连接效果。
所述第一推板内设有第三活动腔，所述第三活动腔内设有转盘，所述转盘上设有挡板，所述第一空腔内设有传动轴，所述传动轴上设有第一传动轮和第二传动轮，所述转轴上设有与所述第一传动轮相配合的第二活动槽和与所述第二传动轮相配合的第三活动槽，所述传动轮与所述转盘传动配合，所述传动轴顶部设有调整电机，所述调整电机通过一第一连接杆固连于所述第一空腔内，所述第一推板内壁上设有第一螺纹，所述转轴上设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；当FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O混合完成后，挡板处于第一通孔一侧，第一通孔处于开启状态，转轴转动，第一螺纹和第二螺纹相互配合，使第一推板沿着转轴往上运动，第一推板推动混合液往上运动，液体从第一通孔处掉落，液体中的杂质被过滤在第一推板上；在对Fe3O4胶体进行收集时，调整电机驱动第一传动轮转动，使第一传动轮带动转盘转动，转盘带动挡板转动至第一通孔下方，将第一通孔封闭，第一驱动电机驱动转轴反向转动，使第一推板沿着转轴往下运动，第一推板将反应箱内的胶体推出，对反应箱内壁进行刮除，将胶体推入到接料箱内对胶体进行收集；通过调整电机对挡板的控制，使第一通孔根据需要开启关闭，在第一推板的作用下完成溶液的过滤和成品的取料，将第一推板的功能最大化，使反应物在一个反应箱内即可完成全部的反应过程，提升磁流体制备效率；第一推板往下运动时将部分附着在反应箱内壁上的Fe3O4颗粒刮下，避免Fe3O4颗粒残留在反应箱内造成Fe3O4颗粒的浪费，以便对反应箱内全部的Fe3O4颗粒进行收集；在第一螺纹和第二螺纹的相互配合下，便于对第一推板的运动方向进行控制，使第一推板根据需要做上下运动，将第一推板的功能最大化。
本发明具有以下优点：将所有反应物的反应均放置在一个反应箱内反应，无需对反应物进行搬运，避免反应物残留在容器内壁上，减少反应物浪费；将反应物的反应全部整合在一个反应箱内，使反应更加连贯的进行，减少上步反应到下步反应的过渡时间，提升反应速率，从而提升磁流体制备效率。
附图说明
图1为本发明反应设备的结构示意图。
图2为本发明反应设备的剖面示意图一。
图3为图2中的A处放大图。
图4为本发明反应设备的剖面示意图二。
图5为图4中的B处放大图。
图6为本发明反应设备的剖面示意图三。
图7为本发明反应设备的剖面示意图四。
图8为图7中的C处放大图。
图9为本发明反应设备的剖面示意图五。
图10为图9中的D处放大图。
图11为本发明反应设备的剖面示意图六。
图12为本发明反应设备的剖面示意图七。
具体实施方式
一种四氧化三铁磁流体制备方法，包括：a、原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；b、反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；c、加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；d、取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集；所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的总量与水的质量比为0.68:1；所述步骤c中的加热温度为80℃；所述步骤d中的一定时间为15min；所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的质量比为0.37:1。
如图1-12所示，所述步骤a中的反应设备包括基座1、设于所述基座1上的反应箱2及设于所述反应箱2顶部的盖板3，所述反应箱2侧壁上设有第一输料管21、第二输料管22和第三输料管23，所述反应箱2侧壁上设有加热块，所述第一输料管21和所述第二输料管22设于所述反应箱2顶部侧壁，所述第三输料管23设于所述反应箱2底部侧壁，所述盖板3上设有转轴26，所述盖板3顶部设有与所述转轴26相配合的第一驱动电机31，所述转轴26底部套设有第一推板27，所述第一推板27上设有多个第一通孔，所述第一推板27可沿所述转轴26侧壁运动，所述基座1顶部设有与所述反应箱2相配合的第二通孔，所述第二通孔内设有支撑板12，所述第二通孔内壁上设有与所述支撑板12相配合的第一活动腔11，所述基座1内设有接料箱4；在制备Fe3O4时，开启盖板3，将定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O和水一同放入到反应箱2内，盖上盖板3，第一驱动电机31驱动转轴26转动，转轴26转动对反应箱2内的溶液做搅拌，使反应箱2内的溶液快速混合，当反应箱2内的溶液混合完成后，第一推板27沿着转轴26往上运动，第一推板27推动反应箱2内的液体往上运动，溶液从第一通孔处流落，使液体重新掉落至反应箱2底部，杂质滞留在第一推板27表面，将溶液中的杂质去除；从第一输料管21内通入氨水，将氨水加入到反应箱2内与混合液反应生成Fe3O4，第一驱动电机31驱动转轴26继续转动，使氨水快速与混合液反应；当反应结束后，从第二输料管22内加入活化剂油酸和基液煤油，使活化剂油酸和基液煤油与Fe3O4胶体相混合，转轴26继续转动对反应箱2内液体做搅拌，使Fe3O4的煤油基磁性流生成；加热块加热使反应箱2内温度升高，将反应箱2内的过量氨水去除，静置溶液至溶液分层，从第三输料管23处将下层水层吸出，支撑板12往第一活动腔11内运动，使第二通孔开启，反应箱2内的Fe3O4的煤油基磁性流从第二通孔内掉落，将磁流体收集在接料箱4内，完成磁流体的制备。
将所有反应物的反应均放置在一个反应箱内反应，无需对反应物进行搬运，避免反应物残留在容器内壁上，减少反应物浪费；将反应物的反应全部整合在一个反应箱内，使反应更加连贯的进行，减少上步反应到下步反应的过渡时间，提升反应速率，从而提升磁流体制备效率；通过盖板对反应箱起密封作用，避免在反应过程中有氧气进入带到液体内生成Fe(OH)3，防止杂质的生成，使反应顺利进行；在第一输料管、第二输料管及第三输料管的相互配合下，在反应箱密封情况下将反应物加入到反应箱内，将水层从反应箱内排出，防止氧气对反应造成影响；在转轴的作用下对反应箱内的溶液起搅拌作用，使溶液快速混合提升反应物反应速率；在第一推板的作用下使溶液混合后快速做过滤处理，将混合液中的杂质去除，保证得到Fe3O4磁流体的纯度。
第三输料管与一水泵相连，第一输料管、第二输料管和第三输料管内分别设有阀门，对三个输料管的通断进行控制，当第一推板沿着转轴运动至反应箱顶部时，第一输料管和第二输料管均置于第一推板下方，即第一输料管和第二输料管设于第一推板上升的最大高度下方，避免氨水和煤油加入到反应箱内后与第一推板上的杂质相接触，使杂质静置与第一推板表面。
第二通孔侧壁上设有第五活动腔，所述第五活动腔内设有第三传动轮，所述第三传动轮上设有传动带，所述传动带与所述挡板侧壁传动配合，所述第五活动腔内设有与所述第三传动轮相配合的第二驱动电机；当溶液在反应箱内反应时，第二驱动电机驱动支撑板置于第二通孔处，通过支撑板将第二通孔密封，防止反应箱内的溶液从第二通孔处掉出；当溶液在反应箱内反应完成后，第二驱动电机驱动支撑板往第一活动腔内运动，支撑板进入到第一活动腔内，使第二通孔处于开启状态，便于将反应箱内的Fe3O4排入到接料箱内对Fe3O4进行细收集。
基座内设有第二空腔，接料箱设于第二空腔内，接料箱侧壁上设有推块，在推块作用下便于将接料箱推入到第二空腔内，同时可方便的将接料箱从第二空腔内拉出。
盖板上设有排气管33，排气管内设有安全阀；反应箱侧壁上设有储液腔24，储液腔内装有清水，加热块设于储液腔侧壁上，所述储液腔侧壁为导热材料制成，在将反应箱内的过量氨水去除时，加热块对储液腔内的清水加热，将清水加热至所需温度后，利用清水的温度对反应箱内的溶液做加热处理，反应箱内的溶液温度升高后，氨水中的氨气从溶液中散出，反应箱内的气压增加，在气压作用下将排气管内的安全阀推开，将反应箱内的气体排出，对反应箱起保护作用；通过加热水的方式对反应箱内的液体进行加热，便于对加热温度进行控制，防止反应箱内的水分和油液蒸发，将氨水有效的去除。
所述转轴26内设有第一空腔，所述盖板3顶部设有与所述第一空腔相通的气泵32，所述第一空腔侧壁上设有第三通孔268，所述第三通孔268内设有伸缩杆组件，所述第三通孔268内设有密封膜，密封膜为乳胶制成，所述伸缩杆组件包括第一套管2671、第二套管2672及第三套管2673，所述第一套管2671侧壁上设有限位板，所述第三通孔268内壁上设有与所述限位板相配合的第一活动槽2681；第一驱动电机31驱动转轴26转动时，气泵32往第一空腔内通入气流，使第一空腔内的气压增加，第一空腔内的气流进入到第三通孔268位置处，气流推动伸缩杆组件往第三通孔268外侧运动，伸缩杆组件推动密封膜形变，转轴26转动时带动伸缩杆组件组件转动，使伸缩杆组件与转轴26一同对溶液做搅拌处理；当溶液反应完成后，第一空腔内的气流散出，密封膜在弹力下复位，推动伸缩杆组件往第一空腔内部移动，使转轴26表面处于平面；在密封膜作用下，对第三通孔起密封作用，避免反应箱内的液体进入到第一空腔内，防止生成的Fe3O4进入到第一空腔内无法排出；在密封膜作用下，避免第一空腔内的气流从第三通孔内排出，便于在气压的作用下推动伸缩杆组件移动，同时避免氧气进入到反应液内，使反应能够正常进行；当第一空腔内的气压降低后，在密封膜弹力作用下可自动推动伸缩杆组件往回运动，使伸缩杆组件进入到第三通孔内，密封膜充当第三通孔处的侧壁，使转轴表面处于平整状态，避免伸缩杆组件和密封膜对第一推板的移动造成影响；通过伸缩杆组件与转轴的相互配合，提升转轴对反应液的搅拌效果，使反应液充分搅拌，提升溶液混合效果，进而提升溶液反应速率；在第一活动槽与限位板的相互配合下，对伸缩杆组件的最大移动距离做限定，避免伸缩杆组件从第三通孔内脱出，提升伸缩杆组件与转轴的连接效果。
第三套管一端为圆弧形结构，避免第三套管与密封膜接触时对密封膜造成损坏，对密封膜起保护作用。
盖板上设有第四活动腔，转轴穿设于第四活动腔内，转轴顶部设有第一连接盘261，第一连接盘设于第四活动腔内，第一连接盘上设有储气腔，储气腔侧壁上设有通气孔，所述第四活动腔侧壁上设有输气腔，所述气泵与所述输气腔相通，第一驱动电机与第一连接盘传动配合；第一驱动电机驱动转轴转动时，第一连接盘在第四活动腔的在转动，气泵往输气腔内吹入空气，使空气进入到第四活动腔内，第四活动腔内的气流从通气孔内进入到第四活动腔内，使气流进入到第一空腔内，将伸缩杆组件从第一空腔内推出，对伸缩杆起控制作用。
所述第一推板27内设有第三活动腔，所述第三活动腔内设有转盘271，所述转盘271上设有挡板272，所述第一空腔内设有传动轴265，所述传动轴265上设有第一传动轮2651和第二传动轮2652，所述转轴265上设有与所述第一传动轮2651相配合的第二活动槽和与所述第二传动轮2652相配合的第三活动槽，第一传动轮设于转轴顶部，第二传动轮设于转轴底部，所述第一传动轮2651和所述第二传动轮2652与所述转盘271传动配合，所述传动轴265顶部设有调整电机266，所述调整电机266通过一第一连接杆固连于所述第一空腔内，所述第一推板27内壁上设有第一螺纹，所述转轴26上设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；当FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O混合完成后，挡板272处于第一通孔一侧，第一通孔处于开启状态，转轴26转动，第一螺纹和第二螺纹相互配合，使第一推板272沿着转轴26往上运动，第一推板27推动混合液往上运动，液体从第一通孔处掉落，液体中的杂质被过滤在第一推板27上；在对Fe3O4胶体进行收集时，调整电机266驱动第一传动轮2651转动，使第一传动轮2651带动转盘271转动，转盘271带动挡板272转动至第一通孔下方，将第一通孔封闭，第一驱动电机31驱动转轴26反向转动，使第一推板27沿着转轴26往下运动，第一推板27将反应箱1内的胶体推出，对反应箱1内壁进行刮除，将胶体推入到接料箱4内对胶体进行收集；通过调整电机对挡板的控制，使第一通孔根据需要开启关闭，在第一推板的作用下完成溶液的过滤和成品的取料，将第一推板的功能最大化，使反应物在一个反应箱内即可完成全部的反应过程，提升磁流体制备效率；第一推板往下运动时将部分附着在反应箱内壁上的Fe3O4颗粒刮下，避免Fe3O4颗粒残留在反应箱内造成Fe3O4颗粒的浪费，以便对反应箱内全部的Fe3O4颗粒进行收集；在第一螺纹和第二螺纹的相互配合下，便于对第一推板的运动方向进行控制，使第一推板根据需要做上下运动，将第一推板的功能最大化。
第三活动腔内设有环槽273，挡板底部设有与所述环槽相配合的第一滑块，所述环槽内壁上设有凹槽，所述凹槽内设有转轮274，所述凹槽内设有与所述转轮相配合的第五传动轮275，所述第五传动轮上设有限位杆276，所述转轮两侧分别设有一第五传动轮；转轮与凹槽的连接处设有扭簧；当转盘带动挡板转动时，挡板转动至第一通孔位置处时，第一滑块沿着环槽内壁移动，第一滑块移动与限位杆相接触，推动限位杆往另一方转动，限位杆带动第五传动轮转动，第五传动轮带动转轮转动，当限位杆转动至水平位置后，第一滑块从限位杆底部经过运动至限位杆另一端，转轮在扭簧作用下回转，带动限位杆复位，使第一滑块被夹在两个限位杆之间，对挡板起限位作用，避免第一推板在下降时挡板转动，使第一通孔持续处于关闭状态，避免Fe3O4磁流体从第一通孔处进入到第一推板上方，以便将反应箱内的Fe3O4磁流体排出。
转轴底部设有第二连接盘262，第二连接盘内设有第六活动腔2621，第六活动腔顶部设有第四通孔，所述第四通孔内设有推块264，推块底部铰接有第二连接杆2641，第二连接杆一端铰接有第三连接杆2642，第三连接杆底端铰接于第六活动腔底部；第六活动腔内设有第三连接盘269，第三连接盘内设有第七活动腔，所述第七活动腔侧壁上设有多个第五通孔，所述第五通孔内穿设有第二推板263，第七活动腔顶部设有与第一空腔相通的第六通孔；第二推板侧壁上设有第二滑块，第七活动腔内壁上设有与所述第二滑块相配合的第一滑槽，所述第一滑槽内设有限位弹簧，所述弹簧非铁磁性材料制成；所述第二螺纹设于转轴中部，即转轴顶部和底部均无螺纹。
第一推板侧壁上设有第三滑块，反应箱内壁上设有与第三滑块相配合的第二滑槽25，在第三滑块与第二滑槽的相互配合下，对第一推板起限位作用，使第一推板无法随着转轴一同转动，使第一推板在螺纹配合下沿着转轴做上下运动。
当将反应溶液放入到反应箱内时，支撑板将第二通孔密封，第二推板设于反应箱底部，盖板关闭，气泵往空腔内通入气体，使伸缩杆组件伸出，第一驱动电机驱动转轴转动，转轴带动伸缩杆组件转动，对反应箱内的溶液做搅拌处理，使反应物更好的相互混合；当反应物混合完成后，气泵继续往第一空腔内通入气流，气流进入到第七活动腔内，第七活动腔内的气压增加推动第二推板往第二连接杆和第三连接杆方向运动，使第二推板推动第二连接杆和第三连接杆的连接处往第六活动腔边缘运动，第二连接杆和第三连接杆呈一直线状态，将推块从第四通孔内推出，使推块推动第二推板往上运动，使推板与转轴上的第二螺纹相接触，气泵将第一空腔内的气流抽出，密封膜在弹性作用下推动伸缩杆组件复位，使伸缩杆组件进入到第一空腔内，避免伸缩杆组件对第一推板的移动造成阻碍；在螺纹配合下带动第一推板往上运动，液体从第一通孔内落下，杂质被滞留在第一推板上，对反应物中的杂质起过滤作用；随后从第一输液管内通入氨水，气泵往第一空腔内通气，使伸缩杆组件再次伸出，第一驱动电机驱动转轴转动，使氨水快速与溶液发生反应；当氨水反应完成后，从第二输液管内通入基液，加热块对储液腔进行加热，使反应箱内的温度升高，转轴继续转动，使基液与Fe3O4胶体充分混合；在加热块的作用下将液体中的氨以氨气形式排出，过量的氨气从排气管内排出；当Fe3O4磁流体形成后，第一驱动电机停止工作，第一空腔内的气体排出，伸缩杆组件进入到第一空腔内，静置溶液至溶液分层，通过第三输液管将底层的水抽出，随后支撑板进入到第一活动腔内，磁流体在重力作用下掉落在接料箱内，调整电机驱动传动轴转动，使挡板将第一通孔封闭，第一驱动电机驱动转轴反转，使第一推板沿着转轴往下运动，第一推板往下运动将反应箱内的磁流体推下，以便对反应箱内壁上的磁流体进行清理，将磁流体收集在接料箱内；当第一推板运动至转轴底部后，调整电机驱动传动轴转动再次转动，使挡板运动至第一通孔一侧，支撑板运动至第二通孔位置处将第二通孔封闭，开启盖板，对反应箱内部进行清理，以便反应箱的下次使用。
Claims (7)
1.一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：包括：
原料混合：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O放入到反应设备内混合，加入定量的水和混合后的溶液混合，将混合后的溶液过滤，去除溶液中的杂质；
反应进行：往混合后溶液中加入氨水，使溶液内生成Fe3O4胶粒体，持续加入氨水，直至Fe3O4不再生成，停止通入氨水；
加热：往Fe3O4胶体内加入活化剂油酸和基液煤油，对其进行加热，以除去过量氨水；
取料：静置溶液一定时间，使溶液产生分层现象，将下层的水层抽走，随后再对上层Fe3O4的煤油基磁性流体进行收集；
其中，所述步骤a中的反应设备包括基座（1）、设于所述基座（1）上的反应箱（2）及设于所述反应箱（2）顶部的盖板（3），所述反应箱（2）侧壁上设有第一输料管（21）、第二输料管（22）和第三输料管（23），所述反应箱（2）侧壁上设有加热块，所述第一输料管（21）和所述第二输料管（22）设于所述反应箱（2）顶部侧壁，所述第三输料管（23）设于所述反应箱（2）底部侧壁，所述盖板（3）上设有转轴（26），所述盖板（3）顶部设有与所述转轴（26）相配合的第一驱动电机（31），所述转轴（26）底部套设有第一推板（27），所述第一推板（27）上设有多个第一通孔，所述第一推板（27）可沿所述转轴（26）侧壁运动，所述基座（1）顶部设有与所述反应箱（2）相配合的第二通孔，所述第二通孔内设有支撑板（12），所述第二通孔内壁上设有与所述支撑板（12）相配合的第一活动腔（11），所述基座（1）内设有接料箱（4）；在制备Fe3O4时，开启盖板（3），将定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O和水一同放入到反应箱（2）内，盖上盖板（3），第一驱动电机（31）驱动转轴（26）转动，转轴（26）转动对反应箱（2）内的溶液做搅拌，使反应箱（2）内的溶液快速混合，当反应箱（2）内的溶液混合完成后，第一推板（27）沿着转轴（26）往上运动，第一推板（27）推动反应箱（2）内的液体往上运动，溶液从第一通孔处流落，使液体重新掉落至反应箱（2）底部，杂质滞留在第一推板（27）表面，将溶液中的杂质去除；从第一输料管（21）内通入氨水，将氨水加入到反应箱（2）内与混合液反应生成Fe3O4，第一驱动电机（31）驱动转轴（26）继续转动，使氨水快速与混合液反应；当反应结束后，从第二输料管（22）内加入活化剂油酸和基液煤油，使活化剂油酸和基液煤油与Fe3O4胶体相混合，转轴（26）继续转动对反应箱（2）内液体做搅拌，使Fe3O4的煤油基磁性流生成；加热块加热使反应箱（2）内温度升高，将反应箱（2）内的过量氨水去除，静置溶液至溶液分层，从第三输料管（23）处将下层水层吸出，支撑板（12）往第一活动腔（11）内运动，使第二通孔开启，反应箱（2）内的Fe3O4的煤油基磁性流从第二通孔内掉落，将磁流体收集在接料箱（4）内，完成磁流体的制备。
2.按照权利要求1所述的一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的总量与水的质量比为0.68:1。
3.按照权利要求1所述的一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：所述步骤c中的加热温度为80℃。
4.按照权利要求1所述的一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：所述步骤d中的一定时间为15min。
5.按照权利要求1所述的一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：所述步骤a中的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的质量比为0.37:1。
6.按照权利要求1所述的一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：所述转轴（26）内设有第一空腔，所述盖板（3）顶部设有与所述第一空腔相通的气泵（32），所述第一空腔侧壁上设有第三通孔（268），所述第三通孔（268）内设有伸缩杆组件，所述第三通孔（268）内设有密封膜，所述伸缩杆组件包括第一套管（2671）、第二套管（2672）及第三套管（2673），所述第一套管（2671）侧壁上设有限位板，所述第三通孔（268）内壁上设有与所述限位板相配合的第一活动槽（2681）；第一驱动电机（31）驱动转轴（26）转动时，气泵（32）往第一空腔内通入气流，使第一空腔内的气压增加，第一空腔内的气流进入到第三通孔（268）位置处，气流推动伸缩杆组件往第三通孔（268）外侧运动，伸缩杆组件推动密封膜形变，转轴（26）转动时带动伸缩杆组件组件转动，使伸缩杆组件与转轴（26）一同对溶液做搅拌处理；当溶液反应完成后，第一空腔内的气流散出，密封膜在弹力下复位，推动伸缩杆组件往第一空腔内部移动，使转轴（26）表面处于平面。
7.按照权利要求6所述的一种四氧化三铁磁流体制备方法，其特征在于：所述第一推板（27）内设有第三活动腔，所述第三活动腔内设有转盘（271），所述转盘（271）上设有挡板（272），所述第一空腔内设有传动轴（265），所述传动轴（265）上设有第一传动轮（2651）和第二传动轮（2652），所述转轴（265）上设有与所述第一传动轮（2651）相配合的第二活动槽和与所述第二传动轮（2652）相配合的第三活动槽，所述第一传动轮（2651）和所述第二传动轮（2652）与所述转盘（271）传动配合，所述传动轴（265）顶部设有调整电机（266），所述调整电机（266）通过一第一连接杆固连于所述第一空腔内，所述第一推板（27）内壁上设有第一螺纹，所述转轴（26）上设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；当FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O混合完成后，挡板（272）处于第一通孔一侧，第一通孔处于开启状态，转轴（26）转动，第一螺纹和第二螺纹相互配合，使第一推板（272）沿着转轴（26）往上运动，第一推板（27）推动混合液往上运动，液体从第一通孔处掉落，液体中的杂质被过滤在第一推板（27）上；在对Fe3O4胶体进行收集时，调整电机（266）驱动第一传动轮（2651）转动，使第一传动轮（2651）带动转盘（271）转动，转盘（271）带动挡板（272）转动至第一通孔下方，将第一通孔封闭，第一驱动电机（31）驱动转轴（26）反向转动，使第一推板（27）沿着转轴（26）往下运动，第一推板（27）将反应箱（1）内的胶体推出，对反应箱（1）内壁进行刮除，将胶体推入到接料箱（4）内对胶体进行收集。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A preparation method of Fe3O4 magnetic fluid Effective date of registration: 20210610 Granted publication date: 20210223 Pledgee: Zhejiang Anji Rural Commercial Bank of the West Branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: ZHEJIANG SHEENSEN MAGNETICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021330000547 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 313300 Building 1, Gaoyu Park, tianzihu modern industrial park, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Xinsheng Permanent Magnet Technology Co.,Ltd. Address before: 313300 Building 1, Gaoyu Park, tianzihu modern industrial park, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG SHEENSEN MAGNETICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20210223 Pledgee: Zhejiang Anji Rural Commercial Bank of the West Branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: ZHEJIANG SHEENSEN MAGNETICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021330000547 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |