磁性流体在均匀梯度磁场中的摩擦学性能测试研究

基于均匀梯度磁场能较准确反映出磁场影响磁性流体摩擦性能的认识,制造了一对产生均匀梯度磁场的线圈安置于改造后的UMT3摩擦试验机中。选用聚α-烯烃合成油基磁性流体为润滑油,测试不同均匀梯度磁场大小、不同载荷和不同往复频率下的磁性流体摩擦学性能。结果显示：载荷、往复运动频率一定时,磁性流体的摩擦系数随均匀梯度磁场的增大而减小;载荷、均匀梯度磁场一定时,磁性流体的摩擦系数随随往复运动频率的增大而减小;磁性流体在均匀梯度磁场中比无磁场中具有更高的承载能力和更长的耐磨寿命。     

靶向治疗中水基铁磁流体在磁场作用下的聚集性研究

以水基铁磁流体为载体,研究其在磁场作用下的聚集性.通过体外模拟和动物实验,说明铁磁流体中的10～20nm的磁性颗粒可以在磁场作用下聚集在靶部位.理论分析表明这种聚集是由于铁磁流体在磁场作用下形成了微米级的磁性液珠而产生的.     

磁场力对磁性杂质颗粒的作用的研究

磁场对处于其中的磁性颗粒有力的作用,通过对交流磁场和稳恒磁场的磁场力的比较分析,证明这2种磁场力可以统一,与磁性颗粒的作用规律相似.采用磁平衡法测量了MnFeAl36和MnFeSiAl42种金属间化合物的磁化率,证明它们是顺磁性的物质,利用磁场力可以将其分离.利用自制的交变磁场和稳恒磁场装置对铝熔体进行分离试验,结果表明磁场力可以将铝熔体中的磁性杂质颗粒分离出来.     

稀土超磁致伸缩换能器的研制及其在桥梁检测中的应用

稀土超磁致伸缩材料是在磁场的作用下能产生巨大伸缩变形的一种新型功能材料，它的应用越来越受到广泛的关注，针对目前大型工程质量检测对声波无损评价系统震源的新要求，研制了稀土超磁致伸缩换能器，该换能器以大功率稀土超磁致伸缩材料作能量转换部件，具有能量集中、发射声波传播距离远、发射频率适中，容易与采集系统集成而实现自动检测控制，显著提高工作效率．最后以某桥梁声波CT无损评价为例说明其广泛的应用。     

磁性液体纳米磁性颗粒磁场诱导链状结构研究

研究了磁性液体在有、无外加磁场作用时磁性液体中纳米磁性颗粒的微观排列结构, 发现无外加磁场作用时磁性颗粒随机均匀分布在载液中, 有外加均匀磁场作用时, 磁性颗粒沿磁场方向排列成均匀链状结构。当外加均匀磁场强度为11.1 kA/m, TEM照片清晰显示磁性颗粒排列成一条链状结构, 随着外加均匀磁场强度逐渐增强到28.6 kA/m, 更多磁性颗粒沿磁场方向紧密排列成链状结构。在外加梯度磁场作用下, 铁芯中心处磁场强度为28.7 kA/m时, 大量磁性颗粒聚集于线圈中心轴附近形成复杂链状团簇结构; 沿r轴方向磁场强度较弱的地方, 较少磁性颗粒排列成链状结构。当磁场梯度从1.73 kA/m²逐渐增加到5.11 kA/m²时, 磁场梯度轴线上的磁性颗粒团簇结构由稀疏逐渐变成为密集。磁场诱导磁性颗粒链状排列结构的研究对磁性液体在机械工程、生物工程、热力工程等领域的应用有重要意义。     

磁场作用下磁性聚氨酯泡沫的力学和吸声性能分析

使用实验室自主研制的磁场设备,以添加了羰基铁粉的磁性聚氨酯泡沫为对象,研究磁场对磁性泡沫力学性能和低频吸声性能的影响,探寻智能磁性泡沫聚合物吸声性能和力学性能的可调性。首先采用一步全水发泡法,制备了质量分数为80%(质量分数)的各项异性与各向同性的磁性聚氨酯泡沫。接着基于美国TA流变仪,在交变的磁场作用下,测量这两种泡沫储能模量的变化。基于传递函数法,利用双通道阻抗管,测量在不同强度磁场下两种泡沫的吸声性能。实验结果发现,磁场的施加对各向异性与各向同性磁性聚氨酯泡沫的吸声性能影响有限,但其储能模量会随着磁场大小的绝对值增加而逐渐增加,经过时长为500 s,最大周期为0.5 T的交变磁场作用,各向同性聚氨酯泡沫的储能模量上升了14.6%,各项异性的上升了15.8%,这意味着磁场会增加磁性粒子短链之间的应力传递。     

磁性微混合器混合性能的实验研究

自装配磁性微混合器是利用聚合的磁流体在旋转磁场作用下的运动,来破坏流体的层流状态,产生混沌对流而加强流体间的混合.利用Micro-PIV对不同磁场强度、旋转频率和流量下的混合效率进行了实验研究,结果表明:在保证外磁场能带动磁流体聚合链运动的前提下,磁场强度对混合效率的影响不大;而外磁场的旋转频率对混合效果有较大的影响,当旋转频率较低时混合效率随旋转频率升高而提高,而当旋转频率超过临界频率时,由于粘性拖曳力克服了磁场力,磁性颗粒的聚合被破坏,使混合效率反而下降.为磁性微混合器的设计提供基础.     

磁场中磁性纳米流体热导率的研究

进行了提高磁场中含四氧化三铁(Fe3O4)纳米磁性颗粒机油(磁性纳米流体)热导率的研究。在有或无超声波辅助的条件下,采用共沉淀法合成了不同粒度的Fe3O4磁性纳米颗粒,采用一种热常数分析仪对该磁性纳米流体的热导率进行了测定,探讨了纳米磁性颗粒粒度、体积分数以及背景磁场对磁性纳米流体导热性能的影响。实验结果表明,在外磁场中,磁性纳米流体所含Fe3O4纳米颗粒的体积分数越大,磁性颗粒粒度越小,磁性纳米流体的热导率越高;当磁场方向平行于温度梯度时更有利于提高磁性纳米流体的热导率。     

张应力对TbDy-Fe RGMF磁性能的影响

通过离子束溅射沉积法制备了受不同张应力作用的TbDy-Fe稀土超磁致伸缩薄膜样品。借助LK-G150激光微位移传感器和交变梯度磁强计分别测试薄膜的悬臂梁自由端偏转量与磁滞回线,通过微磁学模拟软件OOMMF模拟计算不同张应力作用下薄膜的磁性能;研究张应力对薄膜磁致伸缩性能及软磁性能的影响。结果表明:张应力能显著提高薄膜的低场磁敏性,但其饱和磁致伸缩性能有所降低;模拟计算结果与实验结果均表明:随着薄膜所受张应力的增加,薄膜的矫顽力逐渐减小,软磁性能得到了改善。     

铁磁流体互易性磁致旋光效应的传输特性及数值模拟

对水基铁磁流体在外加磁场作用下的磁致旋光效应的传输特性进行实验和数值模拟研究.在构建铁磁流体纵向磁光效应测试平台的基础上,对铁磁流体在恒定磁场、单个脉冲磁场以及连续方渡脉冲磁场作用下的磁致旋光效应进行了研究.结果表明,铁磁流体对偏振光振动方向的旋转与纵向调制磁场的方向无关;铁磁流体对于快脉冲磁场的响应是一个双指数弛豫过...