[发明专利]一种制备铁-钴合金软磁粉的电解液

说明书

本发明公开了一种制备铁‑钴合金软磁粉的电解液，特别是用于超声‑电沉积耦合制铁‑钴合金软磁体的电解液。该电解液以硫酸亚铁和硫酸钴作为制备铁‑钴合金的前驱体，三氟甲基磺酸盐和柠檬酸作为缓冲剂，烷基糖苷作为铁‑钴合金粉体的分散剂，烷基糖苷和三氟甲基磺酸盐作为铁‑钴合金粉体的表面保护剂，水作为溶剂。电解液配制包括三个主要步骤，首先在电解液配制设备中，将水、三氟甲基磺酸盐和柠檬酸混合；然后加入主盐硫酸亚铁和硫酸钴混合成溶液；最后加入烷基糖苷表面活性剂。该电解液用于制备铁‑钴合金软磁体不仅工艺方法简单，而且产物的组成、粒度及形貌可控。

技术领域

本发明涉及一种制备铁-钴合金软磁粉的电解液，特别是用于超声-电沉积耦合制铁-钴合金软磁体的电解液，属于功能金属合金材料和软磁材料制备技术领域。

背景技术

铁-钴合金作为一种软磁材料具有较低的磁致伸缩和矫顽力、较高的电阻率、很高磁饱和强度、较高的居里温度以及磁各向异性等。这些性能使其在磁记录材料、微波吸收材料、硬质合金材料、生物技术、催化触媒材料等众多领域有着广泛的应用。

铁-钴合金粉体中铁含量在30％-70％(摩尔百分数)、粒径在1μm-100μm的粉体具有广泛的应用领域。现有制备技术主要有化学法、机械破碎法、电沉积法等。其中电沉积法是在较低浓度的金属离子溶液中，采用阴极还原技术电化学沉积得到合金，及时将在阴极还原得到的金属粉脱离阴极板，从而得到金属粉体。

用电沉积法制备铁-钴合金粉体主要存在以下问题：

(1)如何有效控制所制得的铁-钴合金的组成，实现铁-钴合金组成和粒度的调控。

(2)通常电沉积制备的铁-钴合金粉在电极上为松散结构，电极会很快失去活性，故很难连续进行。

(3)如何将沉积在电极上的金属粉从电极上剥离是电沉积制备粉体材料需解决的重要技术问题。

(4)在大电流密度下，虽然沉积速率高，但存在沉积电流效率低的问题，而且制得的沉积产物粒径大的问题。

(5)为了满足产物的使用要求，通常要求粒径在1μm-100μm，但是采用电沉积制备铁-钴合金粉难以满足粒度要求。

超声-电沉积耦合是有效解决以上问题的技术。利用超声空化所产生的高速微射流可强化传递过程，降低边界层厚度，减小极化。另外，超声波还可以降低电沉积过程中颗粒的团聚，使粒度均匀。

采用超声-电沉积耦合技术制铁-钴合金软磁粉仍然存在以下问题：

(1)如何有效控制超声-电沉积耦合制铁-钴合金粉过程中电解液的组成，获得组成相对稳定和满足连续操作的电解液。

(2)如何防止所制得的铁-钴合金粉的氧化。

(3)如何解决所制得的铁-钴合金粉的团聚问题。

因此，研发满足超声-电沉积耦合制铁-钴合金软磁粉需要的电解液具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于制备一种电解液，以满足超声-电沉积耦合连续化制备铁-钴合金软磁粉过程的要求，获得组成、粒度及形貌可控的铁-钴合金软磁粉，同时满足其后处理、存储以及使用的要求。

实现上述目的技术方案是：