×
13.02.2018
218.016.265e

Способ получения магнитной жидкости на органической основе

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано в электротехнике, машиностроении и химической промышленности. Способ получения магнитной жидкости на органической основе, не смешивающейся с водой, включает введение магнитной жидкости на водной основе, содержащей магнитные наночастицы FеO, в жидкость на органической основе, не смешивающуюся с водой. Перемешивают и отстаивают водно-органическую смесь до появления четкой границы раздела между водной и органической составляющими. При помощи магнитного поля перемещают магнитные наночастицы FеO в органическую основу. Выдерживают гетерогенную систему до разделения магнитной жидкости на органической основе, не смешивающейся с водой, и водной основы. Удаляют водную основу и проводят сушку магнитной жидкости, содержащей магнитные наночастицы FеO, на органической основе с помощью осушающих реагентов. Изобретение позволяет получить магнитную жидкость с улучшенными эксплуатационными характеристиками высокопроизводительным, простым и экономичным способом. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение может быть использовано в области машиностроения, химической области, а также в области электротехники.

Известны магнитные жидкости и их получение [Patent US №3,764,540], включающие измельчение путем жидкого помола и диспергирование немагнитного субоксида железа типа вюстит с составом от Fe0,95O до Fe0,85O при перемешивании с олеиновой кислотой в керосине с образованием стабильной коллоидной суспензии субоксида в жидкости, затем восстановление субоксида железа при нагревании суспензии до температуры в интервале 570-800°С, но ниже температуры разложения жидкости, в течение времени, достаточного для существенного превращения немагнитного субоксида в ферромагнитную форму.

Измельчение при перемалывании не дает возможности получить частицы очень малого размера, распределение частиц по размерам, достигнутое таким путем измельчения, очень широкое, а это влияет как на склонность частиц к агломерации (более мелкие стремятся присоединиться к более крупным, образуя агломератные комплексы), так и в конечном счете на эксплуатационные характеристики, связанные с неравномерным распределением магнитных частиц в жидкости-носителе и их агломерацией. Нагрев суспензии до указанных температур также ведет к необратимой агломерации частиц. К магнитным жидкостям на органической основе часто предъявляется требование стабильности при повышенных температурах, возникающих в узлах трения, где такие жидкости предполагается применять, но используемая в качестве стабилизатора олеиновая кислота обладает низкой термоокислительной способностью, что может привести к коагуляции коллоида. В полученной таким способом магнитной жидкости присутствуют как магнитные частицы магнетита, так и частицы железа, склонные к окислению, а потому магнитные характеристики такой жидкости нестабильны во времени и будут снижаться.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения магнитной жидкости на органической основе [В.Е. Фертмана [Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справочное пособие- Минск: Вышэйшая школа, 1988, 184 с.] Способ включает механическое измельчение крупнодисперсных частиц магнетита с подводом поверхностно-активного вещества (ПАВ) и первоначальной основы (воды). Далее в полученную водную магнитную жидкость вводят флоккулирующий агент (ацетон) и удаляют жидкую фазу, содержащую первоначальное ПАВ и воду, мокрые твердые частицы отмывают водой, удаляя жидкость, содержащую остатки флоккулирующего агента. Затем проводят сушку частиц посредством нагрева до 93°С, и сухие твердые частицы подвергают механическому измельчению при параллельном введении конечного ПАВ и конечной основы.

Недостатком способа является неполное удаление влаги из исходной магнитной жидкости при сушке при температуре до 93°С, поскольку магнитная основа является высокопористой структурой и вода, находящаяся в капиллярах, требует для своего удаления более высокой температуры нагрева.

А присутствие воды в порах магнитной жидкости на органической основе при применении ее на повышенных температурах будет вести к постепенному слипанию частиц, участвующих в образовании пор, включающих внутрь себя воду, что в конечном счете понизит эксплуатационные характеристики магнитной жидкости. Во время сушки при нагреве полученные на водной основе магнитные наночастицы необратимо слипаются, а механическое измельчение в дальнейшем не дает возможности получить частицы малого размера. К недостаткам данного метода также относится многоэтапность, которая, в том числе ведет к большим потерям магнитного материала и уменьшению выхода магнитной жидкости на органической основе. Способ является экономически невыгодным из-за многошаговости и энергозатратности процесса получения магнитной жидкости по описанной технологии.

Технической проблемой является получение магнитной жидкости на органической основе высокопроизводительным и простым экономичным способом с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Для решения проблемы предложен способ получения магнитной жидкости на органической основе, не смешивающейся с водой. Способ включает введение магнитной жидкости на водной основе в жидкость на органической основе, перемешивание и отстаивание водноорганической смеси до появления четкой границы раздела между водной и органической составляющими. Затем с помощью магнитного поля перемещают магнитную составляющую магнитной жидкости в органическую основу, выдерживают гетерогенную систему для разделения магнитной жидкости на органической основе от водной основы, после чего удаляют водную основу и проводят сушку магнитной жидкости на органической основе с помощью осушающих реагентов.

Введение магнитной жидкости на водной основе в жидкость на органической основе и перемешивание водноорганической смеси позволяет распределить и частично заменить водное окружение магнитных частиц.

Отстаивание до появления четкой границы раздела между водной и органической составляющими и перемещение магнитной составляющей магнитной жидкости в органическую основу при помощи магнитного поля позволяет перевести магнитные частицы из водной основы в органическую и удержать их в ней, осуществив таким образом замену основы магнитной жидкости и быстрое по времени разделение водной основы и магнитной жидкости на органической основе с целью дальнейшего удаления отделенной водной основы и получения магнитной жидкости на органической основе.

Удаление из магнитной жидкости на органической основе следов воды с помощью осушающих реагентов позволяет полностью обезводить готовую смесь, осуществив полный перевод магнитной жидкости на водной основе в магнитную жидкость на органической основе и обеспечив абсолютно безводную среду.

Предложенный способ реализуется без нагрева, что способствует получению магнитных жидкостей на органической основе с частицами значительно меньшего размера, чем в описанных ранее способах, поскольку температурное воздействие способствует агломерации частиц, а это снижает в конечном счете эксплуатационные характеристики готовой магнитной жидкости. Отсутствие длительных обработок в мельнице позволяет существенно уменьшить время получения магнитной жидкости, значительно сократив при этом экономические затраты на операцию и максимально упростив процесс получения магнитной жидкости на органической основе. Действие магнитного поля также способствует быстрому переводу магнитных частиц из одной основы в другую и, кроме того, не создает благоприятных для агломерации частиц условий. Применение осушающих реагентов позволяет полностью удалить воду из магнитной жидкости и получить полностью обезвоженную магнитную жидкость на органической основе с высокими эксплуатационными характеристиками.

Устройство, с помощью которого реализуется предлагаемый способ, содержит: 1 - штатив с лапкой, 2 - делительную воронку, 3 - кольцевой магнит, 4 - органическую основу с магнитными частицами, 5 - водную основу (фиг. 1).

Магнитную жидкость Fe3O4 на водной основе, приготовленную методом химического осаждения и содержащую магнитные наночастицы со средним размером 10 нм, вливают в жидкость на органической основе - керосин. Смешение проводят в сосуде в виде делительной воронки. Затем устанавливают делительную воронку на механической качалке для перемешивания водноорганической смеси, обеспечивая тем самым плавное скольжение одной жидкости по другой, после чего закрепляют воронку на штативе в вертикальном положении. При появлении четкой границы раздела между водной и органической (керосиновой) составляющими с помощью кольцевого магнита, установленного с внешней стороны сосуда на уровне верхней части смеси, находящейся в делительной воронке, перемещают магнитные наночастицы Fe3O4 из магнитной жидкости на водной основе в керосин (фиг. 1), выдерживают гетерогенную систему для разделения органической (керосиновой) и водной основы, отделяют водную основу путем слива через нижний кран делительной воронки. Затем из магнитной жидкости на основе керосина удаляют следы воды в эксикаторе с помощью осушающего реагента Р4О10. Магнитные наночастицы в составе магнитной жидкости на органической основе имеют средний размер примерно 12 нм и имеют узкое распределение по размерам, что положительно влияет на эксплуатационные характеристики магнитной жидкости, так как постоянный примерно равный размер частиц обеспечивает ей высокую устойчивость во времени. Магнитная жидкость в соответствии с предложенным способом при полном удалении воды может быть получена в течение нескольких часов, что значительно меньше, чем в предложенных ранее способах. Способ прост в реализации, не требует сложного оборудования и высоких затрат, легко поддается масштабированию.

Магнитную жидкость Fe3O4 на водной основе, приготовленную методом химического осаждения и содержащую магнитные наночастицы со средним размером 10 нм, вливают в жидкость на органической основе - полиметилсилоксан (ПМС). Смешение проводят в сосуде в виде делительной воронки. Затем устанавливают делительную воронку на механической качалке для перемешивания водноорганической смеси, обеспечивая тем самым плавное скольжение одной жидкости по другой, после чего закрепляют воронку на штативе в вертикальном положении. При появлении четкой границы раздела между водной и полиметилсилоксановой составляющими с помощью кольцевого магнита, установленного с внешней стороны сосуда на уровне верхней части смеси, находящейся в делительной воронке, перемещают магнитные наночастицы Fe3O4 из магнитной жидкости на водной основе в ПМС (фиг. 1), выдерживают гетерогенную систему для разделения органической (полиметилсилоксановой) и водной основы, отделяют водную основу путем слива через нижний кран делительной воронки. Затем из магнитной жидкости на основе ПМС удаляют следы воды в U-образной трубке с помощью металлического Li.

Магнитные наночастицы в составе магнитной жидкости на органической основе имеют средний размер примерно 13 нм и обладают монодисперсностью, что успешно сказывается на эксплуатационных характеристиках магнитной жидкости, поскольку постоянный примерно равный размер частиц обеспечивает ей высокую устойчивость во времени. Магнитная жидкость в соответствии с предложенным способом при полном удалении воды может быть получена в течение нескольких часов, что существенно меньше, чем в предложенных ранее способах. Способ прост в реализации, не требует сложного оборудования и высоких затрат, легко масштабируется.

Способ получения магнитной жидкости на органической основе, не смешивающейся с водой, отличающийся тем, что магнитную жидкость на водной основе, содержащую магнитные наночастицы FеO, вводят в жидкость на органической основе, не смешивающуюся с водой, перемешивают и отстаивают водно-органическую смесь до появления четкой границы раздела между водной и органической составляющими, при помощи магнитного поля перемещают магнитные наночастицы FеO в органическую основу, выдерживают гетерогенную систему до разделения магнитной жидкости на органической основе, не смешивающейся с водой, и водной основы, после чего удаляют водную основу и проводят сушку магнитной жидкости, содержащей магнитные наночастицы FеO, на органической основе с помощью осушающих реагентов.
Способ получения магнитной жидкости на органической основе
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 127.
20.08.2013
№216.012.60a6

Установка для регенерации соляной кислоты из отработанного травильного раствора

Изобретение относится к установкам для регенерации соляной кислоты из отработанного травильного раствора, образующегося при очистке поверхности стального проката, работающим в замкнутом цикле, путем термического разложения раствора и последующей абсорбции образующегося при этом хлороводорода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490374
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.02.2014
№216.012.a1e5

Реагент для очистки солянокислых растворов от ионов меди

Изобретение может быть использовано при очистке сточных вод металлургических предприятий. Для очистки солянокислых растворов от ионов меди используют реагент, представляющий собой механически активированную смесь порошков железа и серы, взятую при следующем соотношении компонентов, масс.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507160
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.08.2015
№216.013.69b2

Способ обработки бинарных сигналов данных, принимаемых на фоне шумов

Изобретение относится к технике электрической связи и может быть использовано в любых информационных системах. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости, пропускной способности и качества информационной продукции. Для этого способ обработки бинарных сигналов данных,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558611
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.78c4

Способ повышения эффективности сгорания углеводородного топлива

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки различных видов жидкого углеводородного топлива перед его сжиганием и может найти применение в системах питания турбореактивных, газотурбинных двигателей, двигателей внутреннего сгорания, в двигателях Стирлинга, а также в иных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562505
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.78f3

Способ получения электрода для производства порошковых жаропрочных сплавов на основе алюминида титана

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при послойном нанесении материала по аддитивной технологии. Проводят предварительное механическое легирование исходной порошковой смеси из порошков титана и элементов, способных образовывать с ним твердые растворы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562552
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.10.2015
№216.013.8a8c

Способ комбинированной раскатки осесимметричных деталей

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных деталей из малопластичных материалов, преимущественно спеченных. Заготовку устанавливают в матрицу с выставлением части для локального деформирования и фиксируют в осевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567071
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.12.2015
№216.013.9da8

Способ повышения эффективности сгорания топлива в двигателе самолета

Изобретение относится к авиастроению, в частности к способам и устройствам для обработки различных видов жидкого углеводородного топлива. Для повышения эффективности сгорания углеводородного топлива в двигателе самолета топливо из заправочной емкости перекачивают в переменном однородном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571990
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.06.2016
№216.015.4508

Способ фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичного тока силовых и измерительных трансформаторов напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных средствах релейной защиты, противоаварийного управления энергосистем, измерения, регистрации аварийных событий и диагностики состояния оборудования. Технический результат состоит в снижении погрешности фильтрации тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586115
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.4574

Способ получения ферромагнитной жидкости

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу получения ферромагнитной жидкости с магнитными наночастицами со средним размером 7,3-8,8 нм и узким распределением по размерам. Повышение удельной намагниченности насыщения, около 69-73 Гссм/г, повышение устойчивости в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586965
Дата охранного документа: 10.06.2016
27.08.2016
№216.015.5182

Способ получения магнитотвердого материала smmn

Изобретение относится к области получения магнитотвердых материалов, которые могут быть использованы в электротехнике и машиностроении. Предложенный способ получения магнитотвердого соединения SmMN позволяет увеличить коэрцитивную силу (H) и температуру Кюри (Т) конечного продукта, что является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596166
Дата охранного документа: 27.08.2016
Показаны записи 1-10 из 36.
20.08.2013
№216.012.60a6

Установка для регенерации соляной кислоты из отработанного травильного раствора

Изобретение относится к установкам для регенерации соляной кислоты из отработанного травильного раствора, образующегося при очистке поверхности стального проката, работающим в замкнутом цикле, путем термического разложения раствора и последующей абсорбции образующегося при этом хлороводорода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490374
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.02.2014
№216.012.a1e5

Реагент для очистки солянокислых растворов от ионов меди

Изобретение может быть использовано при очистке сточных вод металлургических предприятий. Для очистки солянокислых растворов от ионов меди используют реагент, представляющий собой механически активированную смесь порошков железа и серы, взятую при следующем соотношении компонентов, масс.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507160
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.08.2015
№216.013.69b2

Способ обработки бинарных сигналов данных, принимаемых на фоне шумов

Изобретение относится к технике электрической связи и может быть использовано в любых информационных системах. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости, пропускной способности и качества информационной продукции. Для этого способ обработки бинарных сигналов данных,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558611
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.78c4

Способ повышения эффективности сгорания углеводородного топлива

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки различных видов жидкого углеводородного топлива перед его сжиганием и может найти применение в системах питания турбореактивных, газотурбинных двигателей, двигателей внутреннего сгорания, в двигателях Стирлинга, а также в иных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562505
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.78f3

Способ получения электрода для производства порошковых жаропрочных сплавов на основе алюминида титана

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при послойном нанесении материала по аддитивной технологии. Проводят предварительное механическое легирование исходной порошковой смеси из порошков титана и элементов, способных образовывать с ним твердые растворы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562552
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.10.2015
№216.013.8a8c

Способ комбинированной раскатки осесимметричных деталей

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных деталей из малопластичных материалов, преимущественно спеченных. Заготовку устанавливают в матрицу с выставлением части для локального деформирования и фиксируют в осевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567071
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.12.2015
№216.013.9da8

Способ повышения эффективности сгорания топлива в двигателе самолета

Изобретение относится к авиастроению, в частности к способам и устройствам для обработки различных видов жидкого углеводородного топлива. Для повышения эффективности сгорания углеводородного топлива в двигателе самолета топливо из заправочной емкости перекачивают в переменном однородном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571990
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.06.2016
№216.015.4508

Способ фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичного тока силовых и измерительных трансформаторов напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных средствах релейной защиты, противоаварийного управления энергосистем, измерения, регистрации аварийных событий и диагностики состояния оборудования. Технический результат состоит в снижении погрешности фильтрации тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586115
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.4574

Способ получения ферромагнитной жидкости

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу получения ферромагнитной жидкости с магнитными наночастицами со средним размером 7,3-8,8 нм и узким распределением по размерам. Повышение удельной намагниченности насыщения, около 69-73 Гссм/г, повышение устойчивости в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586965
Дата охранного документа: 10.06.2016
27.08.2016
№216.015.5182

Способ получения магнитотвердого материала smmn

Изобретение относится к области получения магнитотвердых материалов, которые могут быть использованы в электротехнике и машиностроении. Предложенный способ получения магнитотвердого соединения SmMN позволяет увеличить коэрцитивную силу (H) и температуру Кюри (Т) конечного продукта, что является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596166
Дата охранного документа: 27.08.2016
+ добавить свой РИД