什么是磁流體材料?
答:磁流體材料是磁性微粒子功能材料。磁性流體是指吸附有表面活性劑的磁性微粒在機(jī)載液中高度彌散分布而形成的穩(wěn)定膠體體系。顧名思義,磁性流體不僅有當(dāng)磁性.還具有液體的流動(dòng)性。在重力和電磁力的作用下,它能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,不會(huì)出現(xiàn)沉淀或分層現(xiàn)象
(1)磁性流體的組成和特點(diǎn):
磁性流體由磁性微粒、表面活性劑和基載液組成。其磁性微粒有鐵氧體、金屬和鐵的氧化物等粉末,滋性很小,只有納米級(jí)大小,具有單疇磁性結(jié)構(gòu),常用的有fe(a),co(a),co(β),ni(a)和feo4,等。用于fe,co等金屬粉的磁化強(qiáng)度高于鐵氧體,所以,采用金屬粉末的磁性流休的飽和磁化強(qiáng)度較高。
磁性流體中的磁性微粒表面吸附了一層表面活性劑的長(zhǎng)鏈分子。這些長(zhǎng)鏈分子的一端吸附在磁性微粒的表面,另一端自由在磁性流體中作熱擺動(dòng)。表面活性劑有油酸、亞油酸氟醚酸、硅烷偶聯(lián)劑和苯氧基十一烷酸等。
基載液是磁性流體體積比例最大的組成部分?;d液是否導(dǎo)電與性能和硫流性的應(yīng)用密切相關(guān)?;d液常采用水、酷,-酷,硅酸鹽醋、碳?xì)浠衔?、氟碳化物、聚苯基醚、水銀等水銀是導(dǎo)電的磁性流體的基載液。
不同的基載液,與其相適應(yīng)的表面活性劑不同。常用的如下:
①水適用基載液是水的表面活性劑有不飽和脂肪酸 ②醋及二脂;適應(yīng)的表面活性劑有油酸、亞油酸、亞麻酸以及其他相應(yīng)的酷酸。
③碳?xì)浠m應(yīng)的表面活性劑有油酸、亞油酸、亞麻酸以及其他非離子界面活性劑。
④氟碳基適應(yīng)的表面活性劑有氟醚酸、氟醚磺酸以及它們相應(yīng)的衍生物,全氟聚異丙醚等。
⑤硅油基適應(yīng)的表面活性劑有苯氧基十一烷酸、鄰苯氧基甲酸。
(2)磁性流體的應(yīng)用
磁性流體既是液體又是磁體.所以.廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域.給許多難解決的問(wèn)題提供了新的解決途徑。其應(yīng)用的范圍如下:
①利用磁流體的性能在磁場(chǎng)中的變化:如利用投射性的變化做成傳感器、磁強(qiáng)計(jì):利用站度在磁場(chǎng)中的變化做成慣性阻尼器利用液面在磁腸中的變化做成壓力信號(hào)發(fā)生器、電流計(jì)等。
②利用個(gè)別磁場(chǎng)和磁流體作用力應(yīng)用最廣泛的是磁流體密封.或稱(chēng)磁性動(dòng)態(tài)密封磁流體密封性能好、對(duì)轉(zhuǎn)軸的表面粗糙度及偏軸轉(zhuǎn)動(dòng)的要求低、磨損小等。利用磁性流體在梯度磁場(chǎng)中產(chǎn)生的懸浮效果可制成密度計(jì)、加速表等。
③利用磁場(chǎng)控制磁流體的運(yùn)動(dòng):如利用其流動(dòng)性可制備藥物吸收劑、冶溜劉、造影劑、流量計(jì)、控制器等。利用流體的熱交換可制成能量交換機(jī)、液體金屬發(fā)電機(jī)等。
磁流體的具體應(yīng)用還很多,而且解決了許多難題。如在揚(yáng)聲器的磁鐵和音頻線(xiàn)圈的間隙中注人磁流體,解決了線(xiàn)圈的發(fā)熱問(wèn)題.使揚(yáng)聲器能夠?qū)崿F(xiàn)放大功率、高質(zhì)量,正是大型音響設(shè)備所急需做成溫度傳感器.為溫度的測(cè)量提供了新方法利用磁場(chǎng)控制磁流體的運(yùn)動(dòng)做成制動(dòng)器。