新型铁氧体颜料的制备及其在磁性防伪油墨中的应用研究

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磁性防伪油墨具有外观色深、检测仪器简单、防伪效果突出等优点，是一种重要的特种防伪油墨。尖晶石型铁氧体是最常用的磁性防伪油墨颜料，因此，制备高性能的尖晶石型铁氧体磁性粒子是获得高质量磁性油墨的关键。本文首先利用水热法分别制备了纳米级四氧化三铁和锰锌铁氧体，并对其粒径、形貌进行了调控，然后以自制的Fe3O4纳米粒子为磁性颜料制备了磁性防伪胶印油墨。论文主要内容如下：　　(1)以硫酸亚铁为铁源，以醋酸钠作静电保护剂，在较低温度下制备了片状和针状Fe3O4纳米晶。研究了碱浓度、反应物溶液浓度、保护剂的浓度对Fe3O4纳米晶微观结构的影响，初步探讨了Fe3O4纳米粒子的形成机理，研究了其磁性和电磁性能与微观结构之间的关系，发现针状 Fe3O4的饱和磁化强度低于片状 Fe3O4，但都属于软磁材料。Fe3O4电磁性能和吸波性能也因形貌的不同而有差异。　　(2)利用水热法，在一定条件下(15mmol硫酸亚铁、3.75mmol氯化锌、3.75mmol氯化锰、10mmol醋酸钠、10 mmol柠檬酸、10g氢氧化钠，80℃水浴，3.5h)成功制备了形貌均一，平均粒径为90nm的片状锰锌铁氧体。通过改变反应条件(如反应时间、反应物的浓度、表面活性剂种类及使用量)成功实现了锰锌铁氧体纳米晶的调控合成。探讨了锰锌铁氧体纳米晶可能的形成机理。研究了其磁性能，发现材料的饱和磁化强度为44.79 emu/g，低于Fe3O4的饱和磁化强度，研究了其电磁性能和吸波性能，发现产物的吸收峰宽，吸收率低于-3dB的峰宽将近5.1GHz。　　(3)以Fe3O4纳米材料作为颜料，制备磁性防伪胶印油墨。通过大量正交试验和性能检测，对其印刷适性和防伪效果进行研究，分析连接料、颜料、各助剂对油墨的影响，最后确定油墨的最佳配方。性能检测结果显示制备的油墨黏度在胶印油墨要求的10-80 Pa·s之间，黏性在要求的4-13之间，耐磨擦性能优异，干燥性良好，印刷适性好。

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作者
刘娉婷;
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作者单位

湖南工业大学;

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授予单位湖南工业大学;
学科材料学
授予学位硕士
导师姓名刘跃军,颜爱国;
年度 2011
页码
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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类
关键词
铁氧体颜料,磁性防伪油墨,水热法,耐磨擦性能;

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