磁性液体ppt

LOREM IPSUM DOLOR
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图1. 磁性液体密封原理
磁性液体密封技术目前重要用于真空、灰尘、气体的动态密 封，封水等液体由于难度较大，实际应用的不多。若能在封 水、封油等方面取得突破，其应用领域将极为广阔，必将产 生巨大的经济效益和社会效益。我们认为可从以下方面开展 工作：改进密封件结构，改善磁路设计，研制新型磁性液体。
2 磁性液体的性质
磁性液体的特性是磁性颗粒、界面活性剂及载液性能的 综合表征。作为一种特殊的胶体体系，磁性液体同时兼有软 磁性和流动性，因此它具有特殊的物理特性化学特性及流体 特性。 磁性液体最基本的性能是它集固体的磁性和液体的 流动性于一体，单畴的磁性粒子能自发磁化至饱和，同时因 粒子尺寸微小，再加上界面表面活性剂的影响，颗粒间的范 德华力得以克服，在重力和颗粒间磁相互作用下，颗粒悬浮 在载液中呈布朗运动，每个颗粒磁矩取向完全随机，表现出 超顺磁性。具有流动性的磁性液体，在外加磁场作用下，其 磁化强度随外加磁场强度的增大而增大，而且无磁滞现象， 矫顽力和剩磁均为零。在外加磁场作用下，磁性液体的其它 物理性质如粘滞性、流变性等也发生了显著的变化。在外加 磁场时，磁性液体中的磁颗粒按磁场方向排列，产生双折射
度的增加而增大；当光通过稀释的磁性液体时，会产生光的
双折射效应与双向色性现象。当磁性液体被磁化时，使相对Βιβλιοθήκη Baidu
于磁场方向具有光的各向异性，偏振光的电矢量平行于外磁
场方向比垂直于外磁场方向吸收更多，具有更高的折射率；
超声波在磁性液体中传播时，其速度及衰减与外磁场有关，
呈各向异性；磁性液体在交变场中具有磁导率频散、磁粘滞
它是由纳米级(一般小于10nm)的磁性颗粒(Fe3O4 ,γ-
Fe2O3 ,Fe ,CO,N ,Fe-CO-N合金、a-Fe3N及γ-Fe4N等)，通过
界面活性剂(梭基、胺基、轻基、醛基、硫基等)高度地分散、悬
浮在载液(水、矿物油酒旨类、有机硅油、氟醚油及水银等)中，
形成稳定的胶体体系。即使在重力、离心力或强磁场的长期(5-8
2. 扬声器 将磁性液体注入扬声器的音圈气隙对音圈的运动 起一定的阻尼作用，并能使音圈自动定位，同时音圈所产生 的热量可以通过磁性液体耗散，因此加入磁性液体可以提高 扬声器的承受功率，在同样结构条件下可使输入功率提高2 倍，同时改善频率响应，提高保真度。磁性液体用于金属膜 扬声器性能更佳。目前国内许多厂家生产磁性液体扬声器， 生产线和磁性液体均从国外进口。若能将磁性液体国产化， 必将带来非常可观的收益。
中国造超导磁流体潜艇
由于磁性液体同时具有磁性和流动性，因此具有许多独
特的磁学、流体力学、光学和声学特性。磁性液体表现为超
顺磁性，本征矫顽力为零，没有剩磁；在外磁场下，磁性液
体被磁化，满足修正的伯努利方程。与常规伯努利方程相比，
添加了一项磁性能，使磁性液体具有其它流体所没有的、与
磁性相关联的新性质：例如磁性液体的表观密度随外磁场强
年)作用下，不仅纳米级的磁性颗粒不发生团聚现象，保持磁性能
稳定，而且磁性液体的胶体也不被破坏。这种胶体的磁性材料被
称为磁性液体。
磁性液体它既具有一般软磁体的磁性，又具有液体 的流动性。磁性液体中的纳米级磁发达到饱和。 同时由于粒子内部的磁矩在热运动的影响下任意取向， 粒子呈超顺磁状态，因此磁性液体也呈超顺磁状态。一 旦有外磁场的作用，分子磁矩立刻定向排列，对外显示 磁性。随着外磁场强度的增加，磁化强度也成正比的增 加。达到饱和磁化后，磁场再增加时，磁化强度也不再 增加。当外加磁场消失后，磁性颗粒立即退磁，几乎没 有磁滞现象，其磁滞回线呈对称”S”型。这种具有液 体流动性的磁性材料才是真正的磁性液体。
磁性液体是1965年美国宇航局为解决太空人宇航 服头盔转动密封问题由S.S.Pappel研究成功的。在1965年 获得世界上第一个具有实际应用的制备磁性液体的专利。 他是将磁铁矿粉、界面活性剂(油酸)和润滑油混合在一起， 在球磨机中球磨，最后利用离心方法去掉大颗粒而研制成 功的。1966年，日本东北大学饭坂润三也研制成功，从此 开始了磁性液体的广泛应用。尤其是W. Ostwald等人利用 化学反应也制取了具有一定磁性能的胶体。不过这种磁性 胶体或因为磁性颗粒的直径过大，或因为界面活性剂选择 不当等原因，使得磁性胶体极不稳定，很难获得应用，因 此也未获得足够的重视。
学号 91xxxxxxxxxx 姓名 李慧芬
目录
磁性液体
1
磁性液体介绍
2
.磁性液体的性质
3
磁性液体的应用
4 磁性液体的研究及发展现状
1 磁性液体介绍
磁性液体(Magnetic Liquids)，又称磁流体(Magnetic Fluids)、
铁磁性流体(Ferromagnetic fluids)、磁性胶体(Magnetic Colloids)。
现象和二向色性。
磁性液体的粘度随外加磁场的增大而增大，在磁场作 用下，磁性液体表现出良好的流变性能，如在均匀横向磁 场中磁性液体的流动状态为紊流结构，在旋转磁场中则表 现为涡流状态。利用磁性液体的这些特性，磁性液体可以 应用于选矿冶金、磁密封、光传感器、磁光开关、新型扬 声器、磁热交换装置、医疗等各个方面 。
60年代美国和日本研制成功后，人们对磁性液体的 特殊性能进行了广泛的探索和研究，并把它应用于科学 实验和工业装置中。美国60年代成立了磁性液体公司， 专门从事磁性液体的应用研究。苏联、英国、法国也相 继开展磁性液体的技术研究。中国于70年代开始磁性液 体的研制及应用研究。这种新型功能材料已在航天航空、 冶金机械、化工环保、仪器仪表、医疗卫生、国防军工 等领域获得广泛应用。
性等现象。
磁性液体的特殊性质开拓了许多新的应用领域，一些过去 难以解决的工程技术问题，由于磁性液体的出现而迎刃而 解。下面简单地介绍几种磁性液体应用的原理。
1.旋转轴动态密封 磁性液体旋转轴动态密封技术是磁 性液体较成熟也是最重要的应用之一，现已广泛应用于X射线转靶衍射仪、单晶炉、大功率激光器、计算机等精密 仪器的转轴密封。其结构原理见图1. 磁性液体在非均匀 磁场中将聚集于磁场梯度最大处，因此利用外磁场可将磁 性液体约束在密封部位形成磁性液体“O”型环，具有无 泄露、无磨损、自润滑、寿命长等特点。