[发明专利]一种磁性抗菌陶瓷聚合物前驱体的制备方法与应用方法

说明书

本发明公开了一种磁性抗菌陶瓷聚合物前驱体的制备方法与应用方法，本发明采用二茂铁与硅氧烷单体先络合反应,再引入硅烷、硼烷单体，聚合反应形成二茂铁含硼硅预聚体，在以此预聚体为活性处理组分表面处理二氧化硅模板微球，再通过预聚体的分散和包裹模板微球作用，在水热条件定向合成包裹有模板微球的含碳硼硅磁性陶瓷聚合物，将模板刻蚀，形成微观核壳结构增韧，再经氮气中经高温处理得本发明公开的磁性陶瓷聚合物前驱体并赋予其良好的吸波性能,并公开了由其微波低温烧结陶瓷的方法，得到多元组成的具有优异耐温抗氧化性能和高强度的陶瓷材料，操作简单，原料来源广泛，大幅度提高磁性，为多样化形状的磁性陶瓷制备提供方便。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，特别涉及一种磁性抗菌陶瓷聚合物前驱体的制备方法与应用方法。

背景技术

磁性材料，通常是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质，是一种用途十分广泛的功能材料。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，例如，将永磁材料用作马达、应用于变压器中的铁心材料、作为存储器使用的磁光盘、以及计算机用磁记录软盘等，并与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。磁性材料按磁化后去磁的难易程度可分为软磁性材料和硬磁性材料，磁化后容易去掉磁性的物质为软磁性材料，反之，磁化后不易退磁、可以保留磁性的则为硬磁性材料，一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大。硬磁材料又称为永磁材料或恒磁材料，这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作诸如录音器、电话机及各种仪表等电讯器件的磁铁，而且已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了广泛应用。硬磁材料中，硬磁金属材料因磁性能良好而得到广泛的应用，但该材料的缺点即是在高频下能量损失严重，且存在易氧化等问题。尤其是以铁氧体为主要成分的硬磁材料，具有涡流损失小，且原料丰富、磁性能优良的优点，在高频和微波领域，如通信、计算机等方面仍是首选材料。典型的硬磁材料代表有钡铁氧体，锶铁氧体，铅铁氧体及它们的复合体。但是，该类材料矫顽力(Hc)较小、磁能级密度((BH)max)较低、且成型较困难，而且高温易氧化、易团聚，加工困难导致在实际的工程应用方面仍存在很大问题，简单的混合添加磁性材料并不能实现陶瓷具备良好的磁性能。因此，如何控制磁性陶瓷材料的成型多样化、定制化、自动化，并提高陶瓷材料的磁性能，是该种材料广泛应用的技术关键。目前，铁氧体等磁性材料的成型方式主要包括浇注成型法、注塑成型法、压片成型法以及热压烧结法。研究表明，这些方法虽然均可以得到一定形状的磁性材料，但均仅限于简单形状的陶瓷材料。而如何使普通陶瓷和特种陶瓷具备优异的磁性更是陶瓷制备技术领域的难题。而随着现代器件趋向于高性能、小型化、定制化的方向发展，传统工艺已不能满足陶瓷材料个性化的需求。通常为了得到定制形状和尺寸的陶瓷材料，一般需要昂贵的模具或压具，而且有些则必须进一步采用机械切割的方式。但是，此种成型方法不仅生产工艺复杂、生产成本较高，而且还造成材料的浪费，严重限制了陶瓷材料形状的多样化及定制化生产。聚合物前驱体热解转化制备无机陶瓷技术已经日渐成熟，但目前鲜有磁性聚合物陶瓷前驱体聚合物陶瓷前驱体本身是有机物.在经历的高温裂解后,可转变成耐高温的无机陶瓷,其兼具了有机材料的加工性和无机材料耐髙温性的优点,以其作为陶瓷等材料的连接剂不仅能够满足耐高温的要求,而且由于聚合物前驱体通常为液体或浆料,施胶方便,工艺性好,有利于制备复杂形状和高性能陶采用有机胶黏剂作用的聚合物陶瓷前驱体，实现聚合物前驱体对基底材料的连接后在一定温度下前驱体可裂解转化为无定形陶瓷起到类似无机胶黏剂的桥接作用。连接直接以化学键结合。CN101830559A公开了“水处理用磁性多孔环境协调型陶瓷滤料及其制备方法”，但是其所制备的陶瓷材料磁性弱。CN104609857A公开的“一种磁性陶瓷材料及其制备方法”，仍未解决四氧化三铁磁性添加物在在1350~1380℃等高温条件下的氧化问题，陶瓷材料磁性弱。目前市场上还未有磁性强、制备方法简单、易成型、塑性方便的陶瓷聚合物前驱体，本领域技术人员亟待开发出新型的陶瓷聚合物前驱体制备方法，以满足更高的使用需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种磁性抗菌陶瓷聚合物前驱体的制备方法与应用方法。