Способ получения ферромагнитной жидкости

 

СОЮЗ COBEÒCHÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

9 А1 (19) 01) (51) 5 Н О1 F 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fNHT CCCP (46) 07 Ol . 91. Бил, N - 1 (21) 4183382/02 (22) 19.01.87 (71) Украинский заочный политехнический институт им. И.З.Соколова (72) В.Е.Ведь, Т.А.Оноприенко, В. Г. Рыков, Н.П. Комлев, С. Е.Дворчик, Б.П.Сахаров, В ° Г.Оноприенко и Г.С.Никольский (53) 621,318.,1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 838545, кл. Н 01 F 1/28, 1979.

Бибик Е.Е. и Бузунов О.В. Достижения в области получения и применения ферромагнитных жидкостей. Обзоры по электронной технике, сер. 6, Материалы, вып. 7(660), М.: ЦНИИ."Электроника", 1979, с. 22-24. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОМАГНИТНОЙ

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к магнитным материалам, в частности к способам получения ферромагнитных жидкостей, предназначенных для использования при сепарации руд, в медицинской диагностике и лечении, в магнитожидкостных уплотнениях.

Целью изобретения является упрощение процесса при одновременном повьппении воспроизводимости характеристик ферромагнитной жидкости. (ФМЖ).

Изобретение основано на экспериментально обнаруженной возможности образования и стабилизации частиц о магнетита размером 70-100 A н случае

2 (57) Изобретение относится к получеwe ферромагнитных жидкостей (ФМЖ) на углеводородной основе. С целью упрощения процесса при одновременном повышении воспроизводимости характеристик ферромагнитной жидкости (ФМЖ) образование частиц магнетита осажденным аммиаком из водного раствора солей двух- и трехвалентного железа и их стабилизацию и пептиэацию в дисперсной среде (керосин) проводят одновременно при 20-22 С. В качестве стабилизатора используют олеат натрия. При получении ФМЖ соблюдают следующий порядок введения растворов.

Сначала вводят раствор солей железа, затем - керосиновый раствор олеата натрия и последним — водный раствор аммиака. Получены ФМЖ с намагниченностью 8-90 кА/м с ошибкой воспроизводимости намагниченности 2,39,8Х. 2 табл. последовательного соединения в одной объеме водного раствора солей двухи трехвалентного железа, керосинового раствора опеата натрия и водного раствора аммиака. При этом образование магнетита и его стабилизация натриевой солью олеановой кислоты (олеатом натрия) в углеводородной неполярной среде (керосине) проводится одновременно в одном объеме при 20-22 С.

При температуре вьппе 22 С реакция протекает неполностью и невозможно получить намагниченность насыщения

ФМЖ расчетной величины. Использова589

1О

3 1503 ние температуры ниже 20 С приводит к понижению растворимости олеата натрия и требует введения дополнительного колггчества олеата натрия для полного заполнения адсорбционного слоя, что ухудшает воспроизводимость процесса.

Способ осуществляется следующим образом.

Смешиваются при интенсивном перемешивании водные растворы солей двух- и трехвалентного железа, добавляется керосин, содержащий олеат натрия, после чего для образования магнетита вводится раствор аммиака.

Все это осуществляется в одном объеме при 20-22 С. Нижний водный слой декаптируется, а верхний представляет собой ФМЖ в керосине с заданными свойствами.

В табл. 1 приведены примеры получения ФМЖ с различной концентрацией магнетита (2,68-11,90 об.Е) предложенным способом. Все примеры осуществл яли при 21 С.

Для получения ФМЖ с намагниченностью 10 кА/и (пример 6) смешивали при интеноивном перемешивании водные растворы солей двухвалентного железа (180,4 г FeSOg 7Н О в 500 мл воды) и трехвалентного железа (146

FеС1 6Н О в 500 мл воды), добавляли

450 юг ксросина и 160,8 мл 20Х.-ного раствора олеата натрия, после чего постепенно в течение 2 мин вливали раствор 257-ного аммиака. Полученную смесь перемешивали 30 мин, после чего отстаивали в течение 5-10 мин.

Нижний водный слой декантировался, верхний представлял собой ФМЖ в керосине. ФМЖ по другим примерам получали аналогично, изменяя количества растворов солей железа и олеата натрия в керосине.

Как следует из табл. 1, предложенный способ позволяет получать ФМЖ с широким диапазоном магнитных характеристик. Анализ на устойчивость показал, что полученные ФМЖ не разрушаются при центрифугировании в течении 1 ч прМ факторе разделения

8000g при длительном вьщерживании в неоднородном магнитном поле с гра,диентом 1О кА/м, Табл. 1 показывает. также., что предложенный способ получения ФМЖ характеризуется высокой воспроизводимостью (2,0 — 3,5Х по намагничемности насыщения) и малой длительностью (70+10 мин) . Сокращение дпительности процесса получения ФМЖ достигается по сравнению с известным (2) способом (более 3 ч) эа счет упрощения связанного с исключением стадий отмывки магнетита, удаления грубодисперсных частиц и совмещения операций осаждения и пептиэации магнетита при низкой (20-22 С) темпео ратуре.

В табл. 2 сопоставлена воспроиэводимость намагниченности насыщения

ФМЖ с различной объемной концентрацией магнетита (11,9-257), полученного предложенным способом при раэ0 личных температурах (20-22 С) и известным (2) способом.

При каждой температуре и концентрации магнетита, укаэанный в табл .2, получали по 5 образцов ФМЖ, на которых определяли намагниченность насыщения (в таблице указан интервал значений) и определяли относительную ошибку воспроизведения.

Как следует иэ табл. 2, предложенный способ получения ФМЖ позволяет значительно повысить воспроиэводимость характеристик ФМЖ: Так, например, для ФМЖ, содержащей 11,97. магнетита, ошибка воспроизведения намагниченности насыщения уменьшается с 11,5-25 до 2,3-9,8Х (примеры

1 и 6).

Упрощение способа получения ФМЖ и улучшение воспроизводимости магнитных свойств позволяет повысить экономичность изготовления ФИЖ.

Формула изобретения

Способ получения ферромагнитной жидкости, включающий образование магнетита и его стабилизацию путем смешения раствора солей двух- и трехвалентного железа, избытка водного раствора аммиака и стабилизатора в жидкости-носителе, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения процесса при одновременном повышении воспроизводимости характеристик ферромагнитной жидкости, сначала проводят смешение раствора солей и двух- и трехвалентного железа со стабилизатором в жидкости-носителе, а затем в полученную смесь добавляют избыток водного раствора аммиака, 1503589 рия, а образование магнетита и его стабилизацию осуществляют одновременно в одном объеме при 20-22 С.

0 причем в качестве жидкости-носителя используют керосин, в качестве стабилизатора используют олеат натТа блица 1

Намагниченность

Размер частиц

Индукция насыОшибка

Примечание

Начальная магнитная

Объемная

Привоспроизводиконцентрация ферромагнетика, 7 мер насыщения, кА/и восприимчивость мости свойств (намаг-. щения, 1 ° 10 Тл ниченного насыщения),7.

Длительность получения постоянна и составляет

70110 мин

Таблица 2

Пример

Содержание

Характеристики фМЖ, полученной при температуре

20 С

21 С

22 С магнетита, об.X

НамагниОшибка

Ошибка воспрои эведения намаг ниНамагничен- Ошибка ность насы- воспрощения, кА/м иэвевоспро- ченность изведения намагнинасыщения,, кА/м д ения намагщения, кА/м ченности, 7. ниченности, енноси, Х

2,3

2,8

2,9

10,7

11,9

11,5 (2) Составитель ЛсРодина

Техред М.Дидык Корректор О.Ципле

Редактор T.Êóðêoaà

Заказ 672

Тираж 359

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

2

4

1

3

5

Способ получе ния

ФМЖ

Предложенный

Известный

437

187

100

21

11,9

21

11,9

5,6

3,9

2,6

1,9

1,25

1,00

Намагниченность насы83,8-89,9

68, 2-74,2

34, 1-37,2

75„4-95,4

58, 1-79,2

34,4-39,8

61

73

68

4,5

5,1

4,9

14,4

18,1

16,8

11,90

10,52

8,28

5,20

4,43

2,68

85,3-88,8

69,4-73,1

34,5-36,2

78,1-94,1

61, 2-78, 1

30,6-38,3

2,9

2,9

3,1

2,0

3,5

2,7

78,2-93,8

68,2-75,8

32,1-37,6

66,2-95,1

55,2-87,4

28,2-43,1

9,8

7 0

9,0

22,0

28,6

25,0