什么是磁流体

乐多 问答 2022-06-26 20:31:10 阅读(...)

磁流体是指磁性纳米颗粒在表面活性剂进行包覆或改性后,高度均匀分散到载液中,形成稳定、功能化的胶体溶液,兼有固体材料的磁性和液体材料的流动性,以及光、热、磁等方面的特殊性质,应用领域又航空航天、机械、电子、能源、化工、冶金、医疗等。

磁流体是指磁性纳米颗粒在表面活性剂进行包覆或改性后,高度均匀分散到载液中,形成稳定、功能化的胶体溶液,又称铁磁流体。磁流体是一种新型的液态功能材料,它兼有固体材料的磁性和液体材料的流动性,以及光、热、磁等方面的特殊性质,所以具有较高的开发价值。应用领域已涉及到航空航天、机械、电子、能源、化工、冶金、医疗等,并在不断扩展。下面我们来具体了解磁流体是什么吧。

Magnetic fluid 磁流体

什么是磁流体

磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10 纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性,正因如此,它才在实际中有着广泛的应用,在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。

磁流体的分类

目前,按照不同的标准和方法,对磁流体有着不同的分类。比如按制备方法不同可以分为表面活性剂型和离子型磁流体。而磁流体的制备主要由制备磁性纳米颗粒、对磁性纳米颗粒进行抗团聚处理、磁性颗粒与基液混合三个步骤构成。

磁流体的特点

磁流体的一个显著特点在于可以把液体特性与磁性特性有机地结合起来,对于应用中的磁流体一般要求具有低的蒸发系数,在使用过程中能够在一定的温度区间内保持长时间稳定,并具有高的饱和磁化强度、初始磁化率和低的粘滞性。现在,在国内外开发的应用主要集中在润滑、密封、阻尼、磁选和测比重、印刷与显示、医疗等领域。除此之外,磁流体还在轻工业方面也有所应用。

比如:可根据磁性液体的光吸收系数与外磁场有关,制成一种能在百分之几秒的时间内断开光源的新型照相机快门。

磁流体制备方法

磁流体制备方法主要有研磨法,解胶法,热分解法,放电法等。

  1. 碾磨法:即把磁性材料和活性剂、载液一起碾磨成极细的颗粒,然后用离心法或磁分离法将大颗粒分离出来,从而得到所需的磁流体。这种方法是最直接的方法,但很难得到 300nm 以下直径的磁流体颗粒。
  2. 解胶法:是铁盐或亚铁盐在化学作用下产生 Fe3O4 或γ-Fe2O3,然后加分散剂和载体,并加以搅拌,使其磁性颗粒吸附其中,最后加热后将胶体和溶液分开,得到磁流体。这种方法可得到较小颗粒的磁流体,且成本不高,但只使用于非水系载体的磁流体的制作。
  3. 热分解法:是将磁性材料的原料溶入有机溶剂,然后加热分解出游离金属,再在溶液中加入分散剂后分离,溶入载体就得到磁流体。
  4. 蒸着法:是在真空条件下把高纯度的磁性材料加热蒸发,蒸发出来的微粒遇到由分散剂和载体组成的地下液膜后凝固,当下地液膜和磁性微粒运动到下地液中,混合均匀就得到磁流体。这种方法得到的磁流体微粒很细,一般在 2-10nm 的粒子居多。
  5. 放电法:其原理与电火花加工相仿,是在装满工作液(经常与载体相同)的容器中将磁性材料粗大颗粒放在 2 个电极之间,然后加上脉冲电压进行电火花放电腐蚀,在工作液中凝固成微小颗粒,把大颗粒滤去后加分散剂即可得到磁流体。

相信随着科学技术的不断进步,磁流体相关技术也会不断发展,从而给人类带来更多的惊喜。

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