【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于材料領域，具體涉及一種磁性金屬微粒及其制備方法、液態金屬基磁性流體及其應用。
技術介紹
1、液態金屬基磁性流體因其快速的磁響應、優異的導電性和簡單的制作工藝而在實際生產中有著廣泛的應用。液態金屬基磁性流體復合材料分為兩相流體與三相聚合物。與三相液態金屬基磁性聚合物相比，兩相液態金屬基磁性流體通常具有更高的靈活性和可操作性，更適合非結構化的工作條件。
2、在兩相液態金屬基磁性流體的制造過程中，即使磁性金屬微粒與液態金屬基質進行長時間的劇烈攪拌，也只有少數磁性金屬微粒能伴隨液態金屬氧化物混入液態金屬基質中，大部分磁性金屬微粒只能貼附在液態金屬基質外表面的氧化鐵鎵上。因此，迫切需要調整液態金屬基質與磁性金屬微粒界面處的可潤濕性，增強磁性金屬微粒與液態金屬基質的相容性，從而獲得性能更好的液態金屬基磁性流體。
3、合成液態金屬基磁性流體常用的方法是將磁性金屬微粒放置在強酸或強堿溶液中。雖然借助酸堿溶液可以消除液態金屬基質氧化層，促進磁性金屬微粒混合進入液態金屬基質中，但磁性金屬微粒不能在液態金屬基質中維持穩定的懸浮，并且液態金屬基質容易與磁性金屬微粒分離，酸堿性溶液也會損害磁性金屬微粒的磁性。針對上述問題，文獻“nucleation?and?growth?of?polyaniline?nanofibers?onto?liquid?metalnanoparticles”，c,?zhang.?et?al,?chemistry?of?materials.?2020,?32,?4808–4819.doi:?1
技術實現思路
1、鑒于現有的磁性金屬微粒材料的不足，本專利技術的目的在于提供一種磁性金屬微粒，該磁性金屬微粒與液態金屬基質的相容性高，導電性降強，穩定性高，制造方法簡單。本專利技術還提供一種該磁性金屬微粒制備方法。本專利技術又提供一種液態金屬基磁性流體，并提供該液態金屬基磁性流體的應用。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供的一種磁性金屬微粒，其特征是：包括金屬微粒和氧化鐵鎵，金屬微粒表面附著氧化鎵，所述金屬微粒為鎳、鐵、鈷或釓中任一種及兩種或兩種以上的混合物。
4、第二方面，本專利技術提供的一種磁性金屬微粒的制備方法，包括以下步驟：
5、步驟1、清洗金屬微粒：將金屬微粒在丙酮溶液中通過超聲波進行清洗，然后通過抽濾裝置過濾，得到去除雜質的金屬微粒；
6、步驟2、金屬微粒表面附著氧化鐵鎵：?金屬微粒表面附著氧化鐵鎵：將清洗后的金屬微粒、鎵鹽、還原劑、穩定劑加入超純水中進行化學反應，然后通過抽濾裝置過濾，得到去除雜質的附著氧化鐵鎵的磁性金屬微粒，再通過管式爐煅燒，得到結晶度更高的磁性金屬微粒。
7、優選地，所述還原劑為檸檬酸鈉或次亞磷酸鈉；所述穩定劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺或氯化銨；所述鎵鹽為氯化鎵或硝酸鎵。
8、將清洗后的金屬微粒、鎵鹽、還原劑、穩定劑加入超純水中在180℃溫度下反應10h;?去除雜質的附著氧化鐵鎵的磁性金屬微粒通過管式爐在600℃溫度下煅燒4h。
9、第三方面，本專利技術提供的一種液態金屬基磁性流體，包括液態金屬和上述的磁性金屬微粒，以質量計，磁性金屬微粒2?~35份與液態金屬98?~65份混合；所述液態金屬為鎵銦合金或鎵銦錫合金。
10、第四方面，本專利技術提供的一種上述液態金屬基磁性流體作為軟機器人藥物靶向運輸的應用。通過磁鐵控制液態金屬基磁性流體到達藥物的位置，再通過磁鐵控制液態金屬基磁性流體推動藥物至燒杯的酸溶液中，酸溶液促進藥物顆粒釋放，實現藥物的靶向運輸。
11、第五方面，專利技術提供的一種電子皮膚，?將液態金屬基磁性流體在彈性基底上移動形成折線，用于彈性基底形變的敏感元件，導電線連接在液態金屬敏感元件兩端，并把粘彈性材料涂覆在液態金屬敏感元件表面，凝固后得到電子皮膚。
12、所述彈性基底以及粘彈性材料是ecoflex彈性材料。
13、本專利技術的技術效果是：
14、本專利技術的磁性金屬微粒材料克服了磁性微粒和液態金屬難以相容的缺點。該磁性金屬微粒導電性降強，在液態金屬中穩定性高并且制造方法簡單。
15、本專利技術的液態金屬基磁性流體，該液態金屬基磁性流體能作為軟機器人進行藥物靶向運輸，也能制作成電子皮膚感知人體運動。
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1.一種磁性金屬微粒，其特征是：包括金屬微粒和氧化鐵鎵，金屬微粒表面附著氧化鎵，所述金屬微粒為鎳、鐵、鈷或釓中任一種及兩種或兩種以上的混合物。
2.一種磁性金屬微粒制備方法，其特征是，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種磁性金屬微粒制備方法，其特征是：所述還原劑為檸檬酸鈉或次亞磷酸鈉；所述穩定劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺或氯化銨；所述鎵鹽為氯化鎵或硝酸鎵。
4.根據權利要求2所述的一種磁性金屬微粒制備方法，其特征是：將清洗后的金屬微粒、鎵鹽、還原劑、穩定劑加入超純水中在180℃溫度下反應10h;?去除雜質的附著氧化鐵鎵的磁性金屬微粒通過管式爐在600℃溫度下煅燒4h。
5.一種液態金屬基磁性流體，其特征是：包括液態金屬和權利要求1所述的磁性金屬微粒，以質量計，磁性金屬微粒2~35份與液態金屬基98?~65份混合；所述液態金屬為鎵銦合金或鎵銦錫合金。
6.根據權利要求5所述的液態金屬基磁性流體作為軟機器人藥物靶向運輸的應用。
7.根據權利要求6所述的液態金屬基磁性流體作為軟機器人藥物靶向運輸應用，其特
8.一種電子皮膚，其特征是：將權利要求5所述的液態金屬基磁性流體在彈性基底上移動形成折線，用于彈性基底形變的敏感元件，導電線連接在液態金屬敏感元件兩端，并把粘彈性材料涂覆在液態金屬敏感元件表面，凝固后得到電子皮膚。
9.根據權利要求8所述的一種電子皮膚，其特征是：所述彈性基底以及粘彈性材料是Ecoflex彈性材料。
...【技術特征摘要】
1.一種磁性金屬微粒，其特征是：包括金屬微粒和氧化鐵鎵，金屬微粒表面附著氧化鎵，所述金屬微粒為鎳、鐵、鈷或釓中任一種及兩種或兩種以上的混合物。
2.一種磁性金屬微粒制備方法，其特征是，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種磁性金屬微粒制備方法，其特征是：所述還原劑為檸檬酸鈉或次亞磷酸鈉；所述穩定劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺或氯化銨；所述鎵鹽為氯化鎵或硝酸鎵。
4.根據權利要求2所述的一種磁性金屬微粒制備方法，其特征是：將清洗后的金屬微粒、鎵鹽、還原劑、穩定劑加入超純水中在180℃溫度下反應10h;?去除雜質的附著氧化鐵鎵的磁性金屬微粒通過管式爐在600℃溫度下煅燒4h。
5.一種液態金屬基磁性流體，其特征是：包括液態金屬和權利要求1所述的磁性金屬微粒，以質量計，磁性金屬微粒2~35...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周小平，羅鄭，楊哲瑜，李錚，錢誠，陳陶，鐘立平，胥錫茂，吳健銘，
申請(專利權)人：武漢大學，
類型：發明
國別省市：
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