溶胶‑凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过废旧锂离子电池溶胶‑凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法。溶胶‑凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法，包括如下步骤：制备钴铁氧体粉末；取上述钴铁氧体粉末，在玛瑙研钵中充分研磨后，滴加3％～5％的PVA水溶液；充分混合，过80目筛，将过筛后的钴铁氧体粉末移至直径为10mm的模具中压制成型，制得直径10mm×20mm的生胚，生胚密度约为理论钴铁氧体密度的45％；在马弗炉中以5℃／min升温，在100℃保持60min以除去水分，650℃保持360min以除去PVA；缓慢冷却后放入高温炉14505℃保持10min烧结得钴铁氧体磁致伸缩材料。本发明专利技术具有磁致伸缩性的钴铁氧体磁致伸缩材料。实验表明，所得产品颗粒呈椭圆形、颗粒尺寸为74nm。

The preparation method of cobalt ferrite magnetostrictive material sol gel method

The invention relates to a method for preparing cobalt ferrite magnetostrictive materials by sol gel waste lithium ion battery system. The preparation method of cobalt ferrite magnetostrictive material sol gel method, which comprises the following steps: preparation of cobalt ferrite powder; the cobalt ferrite powder, fully grinding in agate mortar after dropping from 3% to 5% PVA water solution; mixing, 80 mesh sieve, sieve will the cobalt ferrite powder is pressed to the diameter of 10mm in mold, prepared with diameter of 10mm * 20MM embryo, embryo density is about the theory of cobalt ferrite density of 45% to 5 DEG C / min; heating in a muffle furnace, keep 60min at 100 DEG C to remove moisture, keep 650 C 360min to remove PVA; after slow cooling at high temperature 14505 DEG C to maintain 10min sintering of cobalt ferrite magnetostrictive materials. The present invention is magnetostrictive cobalt ferrite magnetostrictive material. The experimental results show that the product particles are oval and the particle size is 74nm.

【技术实现步骤摘要】
溶胶-凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法
本专利技术涉及一种通过废旧锂离子电池溶胶-凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法。
技术介绍
随着社会工业的迅速发展，尤其是电子信息行业的高速发展，锂离子电池逐步占领市场。由于智能手机、笔记本电脑以及其它电子产品生产更新速度较快，使得锂离子电池的使用量越来越大，接踵而来的是废旧锂离子电池的处理问题。传统上采用的填埋、焚烧等处理方法对土壤、大气以及水源的污染较为严重。近年来，对废旧锂离子电池的再资源化研究越来越受到国内外学者的重视，但大多都存在工艺复杂、二次污染严重、成本高、产品附加值低等明显的不足之处。由于废旧锂离子电池中含有较多的钴镍等贵金属，钴铁氧体是一种具有尖晶石结构的磁致伸缩材料，其尖晶石结构中存在正四面体(A)和正八面体(B)的空位，二价钴离子占据B位，三价铁同时占据A位和B位。具有耐腐蚀、耐高温等物理化学性质的钴铁氧体，同时具有独特的磁性能，在电子、通信、磁记录等领域具有较高的利用价值。钴铁氧体优良的磁致伸缩性能使其在压力传感器、非接触式传感器以及声纳、电磁弹射等军工领域的研究受到高度重视。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种通过废旧锂离子电池溶胶-凝胶法制备CoFe2O4磁致伸缩材料的方法。本专利技术的技术方案在于：溶胶-凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法，包括如下步骤：将充分放电后的废旧锂离子电池破壳、分离正负极，将正极材料放入3.5mol／L的H2SO4溶液中，滴加少量的H2O2，使正极材料溶解；将溶液除杂后用分光光度计测定溶液中的钴、铁含量，并补加适量的硫酸钻和硫酸铁，使溶液中铁钴比为2：1；对该溶液在80℃下水浴加热，充分溶解后，向溶液中加入一定量的柠檬酸，n(柠檬酸)／n(金属离子)为1：1，使用氨水调节溶液pH值=6．5，在80℃条件下搅拌至粘稠胶状；将其转移到洁净干燥的表面皿上；放入干燥箱中120℃恒温干燥至形成干凝胶；将干凝胶研磨后得到前驱体，将前驱体放人马弗炉中进行煅烧，得到钴铁氧体粉末；取上述钴铁氧体粉末，在玛瑙研钵中充分研磨后，滴加3％～5％的PVA水溶液；充分混合，过80目筛，将过筛后的钴铁氧体粉末移至直径为10mm的模具中压制成型，制得直径10mm×20mm的生胚，生胚密度约为理论钴铁氧体密度的45％；在马弗炉中以5℃／min升温，在100C保持60min以除去水分，650℃保持360min以除去PVA；缓慢冷却后放入高温炉14505℃保持10min烧结得钴铁氧体磁致伸缩材料。所述的PVA水溶液中PVA(含量为8％～10％。本专利技术的技术效果在于：本专利技术以硫酸溶解废旧锂离子电池所得溶液为原料，采用柠檬酸为凝胶剂，通过溶胶-凝胶法可以制备出具有磁致伸缩性的钴铁氧体磁致伸缩材料。实验表明，所得产品颗粒呈椭圆形、颗粒尺寸为74nm，所制得钴铁氧体磁致伸缩材料密度比为82％，最大磁致伸缩参数为-1.012×10-4。具体实施方式溶胶-凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法，包括如下步骤：将充分放电后的废旧锂离子电池破壳、分离正负极，将正极材料放入3.5mol／L的H2SO4溶液中，滴加少量的H2O2，使正极材料溶解；将溶液除杂后用分光光度计测定溶液中的钴、铁含量，并补加适量的硫酸钻和硫酸铁，使溶液中铁钴比为2：1；对该溶液在80℃下水浴加热，充分溶解后，向溶液中加入一定量的柠檬酸，n(柠檬酸)／n(金属离子)为1：1，使用氨水调节溶液pH值=6．5，在80℃条件下搅拌至粘稠胶状；将其转移到洁净干燥的表面皿上；放入干燥箱中120℃恒温干燥至形成干凝胶；将干凝胶研磨后得到前驱体，将前驱体放人马弗炉中进行煅烧，得到钴铁氧体粉末；取上述钴铁氧体粉末，在玛瑙研钵中充分研磨后，滴加3％～5％的PVA水溶液，其中，所述的PVA水溶液中PVA(含量为8％～10％。充分混合，过80目筛，将过筛后的钴铁氧体粉末移至直径为10mm的模具中压制成型，制得直径10mm×20mm的生胚，生胚密度约为理论钴铁氧体密度的45％；在马弗炉中以5℃／min升温，在100C保持60min以除去水分，650℃保持360min以除去PVA；缓慢冷却后放入高温炉14505℃保持10min烧结得钴铁氧体磁致伸缩材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
溶胶‑凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：将充分放电后的废旧锂离子电池破壳、分离正负极，将正极材料放入3.5 mol／L的H

【技术特征摘要】
1.溶胶-凝胶法制备钴铁氧体磁致伸缩材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：将充分放电后的废旧锂离子电池破壳、分离正负极，将正极材料放入3.5mol／L的H2SO4溶液中，滴加少量的H2O2，使正极材料溶解；将溶液除杂后用分光光度计测定溶液中的钴、铁含量，并补加适量的硫酸钻和硫酸铁，使溶液中铁钴比为2：1；对该溶液在80℃下水浴加热，充分溶解后，向溶液中加入一定量的柠檬酸，n(柠檬酸)／n(金属离子)为1：1，使用氨水调节溶液pH值=6．5，在80℃条件下搅拌至粘稠胶状；将其转移到洁净干燥的表面皿上；放入干燥箱中120℃恒温干燥至形成干凝胶；将干凝胶研磨后得到前驱体，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀斌，
申请(专利权)人：陕西盛迈石油有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61