Способ получения магнитной жидкости

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Сулоева Людмила Викторовна Баштовой Виктор Григорьевич Рекс Александр Георгиевич Моцар Александр Александрович Кужир Павел Павлович(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) 1. Способ получения ферромагнитной жидкости, включающий осаждение магнетита из раствора солей двух- и трехвалентного железа избытком водного раствора аммиака и пептизацию полученного осадка при массовом соотношении осадок магнетитаолеиновая кислотажидкость-носитель, равном (65-70)(10-15)(15-25), отличающийся тем, что готовят и эмульгируют смесь раствора олеиновой кислоты в жидкости-носителе и водных растворов солей двух- и трехвалентного железа, а осаждение магнетита и пептизацию полученного осадка осуществляют одновременно путем добавления к полученной эмульсии избытка водного раствора аммиака. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкости-носителя используют керосин, силиконовое масло или минеральное масло, в частности веретенное или трансформаторное. Изобретение относится к магнитным материалам, в частности к способам получения магнитных (ферромагнитных) жидкостей на основе магнетита, предназначенных для использования в медицине, приборостроении и радиотехнике. Известен способ получения ферромагнитной жидкости 1 путем осаждения высокодисперсного магнетита из водных растворов солей двух- и трехвалентного железа избытком водного раствора аммиака, промывки осадка дистиллированной водой до 10-12 и пептизации его в растворе олеиновой кислоты в органической жидкости-носителе при нагревании. Недостатками этого способа являются большая продолжительность процесса и малая намагниченность насыщения получаемого продукта. Известен способ получения ферромагнитной жидкости 2 (прототип), включающий осаждение магнетита из раствора солей двух- и трехвалентного железа избытком водного раствора аммиака и пептизацию полученного осадка в растворе олеиновой кислоты в органической жидкости-носителе, при этом пептизацию осуществляют при массовом соот 18260 1 2014.06.30 ношении осадок магнетитаолеиновая кислотажидкость-носитель, равном (65-70)(1015)(15-25). В качестве жидкости-носителя используют керосин, силиконовые масла и минеральные масла, в частности веретенное или трансформаторное. Недостатком прототипа является намагниченность насыщения получаемой жидкости,не превышающая 110 кА/м, а также большая длительность процесса получения ферромагнитной жидкости (3-4 ч). Задача, решаемая изобретением, заключается в увеличении намагниченности насыщения магнитной жидкости и ускорении процесса ее получения. Поставленная задача решается тем, что в способе получения ферромагнитной жидкости, включающем осаждение магнетита из раствора солей двух- и трехвалентного железа избытком водного раствора аммиака и пептизацию полученного осадка при массовом соотношении осадок магнетитаолеиновая кислотажидкость-носитель, равном(65-70)(10-15)(15-25), готовят и эмульгируют смесь раствора олеиновой кислоты в жидкости-носителе и водных растворов солей двух- и трехвалентного железа, а осаждение магнетита и пептизацию полученного осадка осуществляют одновременно путем добавления к полученной эмульсии избытка водного раствора аммиака. В качестве жидкостиносителя используют керосин, силиконовое масло или минеральное масло, в частности веретенное или трансформаторное. Способ получения магнитной жидкости осуществляют следующим образом. Приготавливают смесь водных растворов солей двух- и трехвалентного железа (сульфатов, хлоридов). Готовят раствор олеиновой кислоты в жидкости-носителе. Эмульгируют смесь водных растворов солей двух- и трехвалентного железа и раствора олеиновой кислоты в жидкости-носителе. Добавляют к полученной эмульгированной смеси при перемешивании избыток водного раствора аммиака с получением концентрата магнитной жидкости. Таким образом, процессы пептизации магнетита и его осаждение объединены в один процесс и осуществляются одновременно. Затем промывают полученный концентрат магнитной жидкости водой до 9-11 и диспергируют его в необходимом количестве жидкостиносителя. Пример 1. Приготавливают смесь 20 -ных водных растворов 4 72 и 3 62 и раствора олеиновой кислоты в керосине при массовом соотношении осадок магнетита олеиновая кислотакеросин, равном 651015. Затем смесь эмульгируют путем ее непрерывного встряхивания в течение 2-3 мин. К полученной эмульсии приливают при постоянном перемешивании 375 мл 25 водного раствора 4. При этом получение магнетита и его пептизация происходит одновременно с получением концентрата магнитной жидкости. Сепарируют смесь концентрата магнитной жидкости и маточного раствора на магните до разделения смеси на концентрат и маточный раствор, промывают концентрат до 9-11. Полученный концентрат ферромагнитной жидкости имеет намагниченность насыщения 190 кА/м и используется непосредственно или диспергируется в керосине до требуемой концентрации. Например, диспергирование его в 15 мл керосина обеспечивает получение ферромагнитной жидкости с намагниченностью 115 кА/м. Время приготовления 1 ч. Пример 2. Приготавливают смесь 20 -ных водных растворов 4 72 и 3 62 и раствора олеиновой кислоты в трансформаторном масле при массовом соотношении осадок магнетитаолеиновая кислотатрансформаторное масло, равном 701525. Затем смесь эмульгируют путем ее непрерывного встряхивания в течение 2-3 мин. К полученной эмульсии приливают при постоянном перемешивании 375 мл 25 водного раствора 4. При этом получение магнетита и его пептизация происходит одновременно с получением концентрата магнитной жидкости. Сепарируют смесь концентрата магнитной жидкости и маточного раствора на магните до разделения смеси на концентрат и маточный раствор, промывают концентрат до 9-11. Полученный концентрат ферромагнит 2 18260 1 2014.06.30 ной жидкости имеет намагниченность насыщения 190 кА/м и используется непосредственно или диспергируется в трансформаторном масле до требуемой концентрации. Например, диспергирование его в 20 мл трансформаторного масла обеспечивает получение ферромагнитной жидкости с намагниченностью 115 кА/м. Время приготовления 1 ч. Пример 3. Приготавливают смесь 20 -ных водных растворов 2 42 и 3 62 и раствора олеиновой кислоты в силиконовом масле при массовом соотношении осадок магнетитаолеиновая кислотасиликоновое масло, равном 681220. Затем смесь эмульгируют путем ее непрерывного встряхивания в течение 2-3 мин. К полученной эмульсии приливают при постоянном перемешивании 375 мл 25 водного раствора 4. При этом получение магнетита и его пептизация происходит одновременно с получением концентрата магнитной жидкости. Сепарируют смесь концентрата магнитной жидкости и маточного раствора на магните до разделения смеси на концентрат и маточный раствор,промывают концентрат до 9-11. Полученный концентрат ферромагнитной жидкости имеет намагниченность насыщения 190 кА/м и используется непосредственно или диспергируется в силиконовом масле до требуемой концентрации. Например, диспергирование его в 20 мл силиконового масла обеспечивает получение ферромагнитной жидкости с намагниченностью 117 кА/м. Время приготовления 1 ч. Магнитные жидкости, полученные по заявляемому способу, согласно примерам 1-3 при массовом соотношении осадок магнетитаолеиновая кислотажидкость-носитель, равном(65-70)(10-15)(15-25), обладают высокой намагниченностью насыщения (115-117 кА/м) и устойчивы к действию центробежных, магнитных и гравитационных сил. Не разрушаются при центрифугировании в течение 2-3 ч при факторе разделения 6000-8000 . При другом массовом соотношении компонентов магнитные жидкости получаются с более низкой намагниченностью насыщения. Длительность процесса получения магнитной жидкости составляет 1-1,2 ч. Стадии получения магнитной жидкости, длительность каждой стадии и намагниченность насыщения для описанных примеров представлены в таблице.примера Стадии получения Приготовление водных растворов солей двух- и трехвалентного железа, мин Эмульгирование смеси растворов двух- и трехвалентного железа и раствора олеиновой кислоты в жидкости-носителе, мин Осаждение магнетита, его пептизация и промывка, мин Длительность получения ферромагнитной жидкости, мин Диспергирование концентрата в жидкости-носителе, мин Намагниченность насыщения ферромагнитной жидкости, кА/м Таким образом, заявляемый способ получения магнитной жидкости позволяет увеличить ее намагниченность насыщения и ускорить процесс ее получения более чем в 2 раза. Источники информации 1. А.с. СССР 568598, МПК 01 49/08, 1975. 2. А.с. СССР 833545, МПК С 01 49/08, 01 1/28, 1981. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3