CIP@Fe₃O₄复合粒子

兼具高磁性与高催化

把Fe₃O₄包覆在羰基铁粉上，同时保留磁性和类Fenton催化能力，专用于单晶SiC的磁流变化学抛光。

Hu, Da · 路家斌 · Yuhang, Jin · Huilong, Li · 阎秋生

Wear 2024

参数信息

饱和磁化强度

184.3 emu/g

脱色率

76.2 %

氧原子分数

22.15 %

最大划痕截面去除面积

474.38 μm²

材料去除率

3295 nm/h

表面粗糙度

0.895 nm

技术优势

磁性几乎不损失

复合粒子的饱和磁化强度达184.3 emu/g，较CIP仅下降8.7%，足以满足磁流变抛光对磁性载体的要求。

催化活性显著增强

对甲基橙的脱色率从纯CIP的17.2%提升至76.2%，增幅超过4倍。

刻蚀效果明显

Fenton反应在单晶SiC表面生成明显腐蚀层，氧原子分数达22.15%，为后续材料去除创造条件。

去除效率大幅提高

在Fenton反应辅助下，最大划痕截面去除面积较无Fenton反应提升207.3%，材料去除率达到3295 nm/h，提升220.2%。

应用场景

• 单晶SiC抛光：用复合粒子作为固相催化剂，Fenton反应刻蚀单晶SiC表面，实现高效低粗糙度抛光。
• 磁流变抛光：粒子兼具高磁性，可作为磁流变抛光中的磁性磨料，同时原位催化Fenton反应，强化材料去除。
• 类Fenton催化剂：Fe3O4壳层提供类Fenton活性，使CIP从单纯磁性粒子转变为兼具催化功能的复合粒子。
• 磁性纳米复合材料：通过共沉淀法在微米级CIP表面包覆纳米Fe3O4层，形成核壳结构复合粒子，综合磁性与催化性能。
• 超精密加工：该粒子用于单晶SiC的超精密抛光，可获得亚纳米级粗糙度（Ra 0.895 nm），满足高端器件表面要求。