磁性液体的等离子体制备及表面张力系数研究

本文使用常压非平衡等离子体技术制备了磁性液体,通过透射电镜分析可知纳米磁性颗粒的粒径为10nm左右。使用高精度的力敏传感器对制备的磁性液体进行了表面张力系数的研究。随着磁场强度的增加,磁性液体的表面张力增加;当磁场增加到一定程度时,表面张力的增加变得缓慢,这是由于磁性液体中颗粒的数量是有限的。     

纳米磁性液体的制备方法

纳米磁性液体具有很多特殊的物化性质,在工业上具有广泛的应用。本文介绍了纳米磁性液体的组成,着重描述了几种常见的纳米磁性液体制备方法,介绍了纳米磁性液体的发展现状,并对今后的发展方向进行了展望。     

固液球磨制备Fe-Sn金属间化合物粉末

采用固液反应球磨专利技术制备Fe-Sn金属间化合物。所谓固液反应球磨，是在一定温度区间，球磨介质对金属液体进行球磨时，磨球和金属液体反应生成固相的金属间化合物粉末。为加速反应进行，可以在金属液体中加人与磨球成分相同的金属粉末。通过固液反应球磨制备了FeSn2，FeSn，Fe3Sn2和Fe1,3Sn4种金属间化合物纳米粉末，并对固液反应球磨技术制备金属间化合物的机理和特点进行了讨论。     

制备纳米Fe3O4磁性粉体的研究进展

磁流体由于其独特的物理化学性能在机械、化工、医疗和环保等领域具有广阔的应用前景.磁性液体的磁性能来源于纳米磁性粒子,磁流体的磁化强度取决于磁性粒子磁感应强度.另外,磁性粒子的颗粒大小及粒径分布对磁性液体的稳定性是至关重要的因素.因而,制备磁感应强度高、粒径小且尺寸均匀的纳米磁性粒子是获得高性能磁性液体的先决条件.磁性液体的种类很多,其中Fe3O4磁性液体是目前研究较为成熟、应用较多的磁性液体之一.本文概述了Fe3O4纳米磁性粉体常用的制备方法以及最新的研究进展.     

高密度煤油基磁性液体的制备及其性能表征

采用化学共沉淀法,通过改变Fe₃O₄纳米颗粒的生长温度、包覆环境pH、清洗、分散方式等工艺参数进行对比试验,得出Fe₃O₄纳米颗粒在生长阶段、包覆阶段、分散阶段的最佳参数条件,优化以往的制备工艺,使油酸包覆的磁性颗粒在煤油中的分散稳定性得到提高。通过XRD、TEM、VSM等对样品进行表征,并使用旋转流变仪对所制煤油基磁性液体的流变性能进行分析。结果表明,改性后的Fe₃O₄纳米颗粒平均粒径约为14nm,呈现较为规则的球形,饱和磁化强度为60 (A·m²)·kg^-1,可制备出质量分数可达60%的高密度煤油基磁性液体,与普通磁液相比,以此制备工艺得的高密度煤油基磁性液体在饱和磁化强度、抗氧化性等方面皆有较大提升,拥有更高的应用价值。     

金属磁性液体的制备及特性研究

论述了利用羰基铁蒸气在载液中热分解制备金属磁性液体的方法。研究了羰基铁蒸气的浓度、热分解温度等条件对纳米级颗粒形成的影响，同时对界面活性剂、载液的选择也进行了探讨。     

磁性纳米四氧化三铁颗粒的化学制备及应用进展

综述了磁性纳米四氧化三铁粒子的各种化学制备方法,包括比较常用的共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法等.根据最新的研究成果,比较了以上各种方法的优缺点,并介绍了磁性纳米四氧化三铁在磁性液体、磁记录材料、催化、生物医学、微波吸收材料等方面的具体应用.     

载银磁性Fe3O4纳米粒子的制备与催化及抗菌性能的研究

利用磁性纳米粒子Fe3O4表面的聚多巴胺 (PDA) 对银离子的吸附作用,采用种子诱导法制备了载银磁性纳米粒子 (PDA-Fe3O4@Ag)。采用UV-Vis (紫外-可见) 光谱对PDA-Fe3O4@Ag纳米粒子的制备过程进行了分析,采用FTIR (红外光谱)、XRD (X射线衍射仪)、TEM (透射电镜) 和VSM (振动样品磁强计) 等手段对所得的PDA-Fe3O4@Ag粒子进行表征;研究了PDA-Fe3O4@Ag对4-硝基苯酚还原反应的催化作用,还测试了其抗菌性能。结果表明,纳米金种子的存在是制备PDA-Fe3O4@Ag纳米粒子的关键;在外加磁场作用下该磁性催化剂可以容易地从反应体系中分离,经多次循环使用后仍具有良好的催化性能;此外PDA-Fe3O4@Ag纳米粒子具有杀菌性能,且经磁分离回收循环利用5次后仍呈现对金黄色葡萄球菌较好的杀菌效果。     

载银磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备与催化及抗菌性能

利用磁性纳米粒子Fe_3O_4表面的聚多巴胺(PDA)对银离子的吸附作用,采用种子诱导法制备了载银磁性纳米粒子(PDA-Fe_3O_4@Ag)。采用UV-Vis(紫外-可见)光谱对PDA-Fe_3O_4@Ag纳米粒子的制备过程进行了分析,采用FTIR(红外光谱)、XRD(X射线衍射仪)、TEM(透射电镜)和VSM(振动样品磁强计)等手段对所得的PDA-Fe_3O_4@Ag粒子进行表征;研究了PDA-Fe_3O_4@Ag对4-硝基苯酚还原反应的催化作用,还测试了其抗菌性能。结果表明,纳米金种子的存在是制备PDA-Fe_3O_4@Ag纳米粒子的关键;在外加磁场作用下该磁性催化剂可以容易地从反应体系中分离,经多次循环使用后仍具有良好的催化性能;此外PDA-Fe_3O_4@Ag纳米粒子具有杀菌性能,且经磁分离回收循环利用5次后仍呈现对金黄色葡萄球菌较好的杀菌效果。     

经 Fe(NO3 ) 3 处理的 γ-Fe2 O3 / Ni2 O3复合纳米微粒分析

目的研究经Fe(NO3)3处理后γ-Fe2O3/Ni2O3复合纳米微粒稳定分散在磁性液体中的机理。方法使用共沉淀法制备Fe OOH/Ni(OH)2前躯体,经Fe Cl2溶液处理后得到以γ-Fe2O3为核心,Ni2O3在外层,Fe Cl3·6H2O在最外层的核-壳结构γ-Fe2O3/Ni2O3复合纳米微粒。用硝酸铁溶液对其进一步处理,使微粒表面性质稳定以适合配制离子型磁性液体。使用振动样品磁强计、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对硝酸铁处理后复合纳米微粒的磁性、形态、晶体结构、化学组成及结构进行分析。结果经硝酸铁处理后,微粒的磁性减弱,粒径略微变大,约为11 nm,但位于微粒核心的主要成分γ-Fe2O3保持不变,且在微粒表面包裹了一层Fe(NO3)3·9H2O抗腐蚀层。结论经Fe(NO3)3处理后微粒表面包裹的抗腐蚀层及配制磁性液体时微粒表面吸附同种H+或OH-形成的静电斥力,使微粒在磁性液体中稳定分散。     

氩氮混合等离子焊接电弧的数值分析

以直流正极性氩氮混合工作气体等离子焊接电弧为研究对象,依据磁流体动力学理论构建电弧的数学模型,运用有限元分析软件ANSYS建立了三维稳态下轴对称的、氩氮混合工作气体的1/2等离子焊接电弧的数学模型,得到了焊接电弧的温度场、电场、电磁场、速度场的形态分布特征.分析了氩氮混合工作气体等离子弧的特性,并与纯氩气时的等离子弧的温度场及阳极热流密度分布进行了对比.结果表明,采用混合离子气时,等离子电弧的弧心最高温度相对于纯氩气时有所提高,另外弧柱区的高温区向阳极偏移,阳极的热流密度相对增加.     

06Cr19Ni10不锈钢电刷镀前处理工艺的优化

为优化不锈钢电刷镀前处理工艺,改善电刷镀镍层与奥氏体不锈钢基体间的结合力。以不锈钢电刷镀快速镍前处理工艺为对象,通过弯曲试验和热震试验探讨了硫酸型活化液(No.1)和盐酸型活化液(No.2)对基体结合力的影响,确定了活化液的种类和活化方式。同时,采用确定的活化组合,以镀层的结合力为考察指标,采用正交试验方法优化了No.2活化液的活化工艺参数及特殊镍打底层工艺参数。弯曲试验和热震试验结果表明:单独采用No.2活化液较单独使用No.1活化液效果好;No.2和No.1组合(No.2活化液反极性+No.1活化液反极性+No.1活化液正极性)活化镀镍层与不锈钢基体的结合力最好。正交试验结果表明:No.2活化液最佳工艺参数为活化电压12 V,活化时间20s;最佳打底工艺参数为特殊镍电压12V,特殊镍时间60s;采用组合活化方式,在该优化工艺条件下获得的快速镍镀层,经过78次热震试验后镀层无脱落、起皮现象,镀层与不锈钢基体之间有良好的结合力。     

A kinetic model for the field-activated synthesis of MoSi2/SiC composites: simulation of SPS conditions

A modeling study was carried out to simulate the direct synthesis of MoSi₂–SiC composites from the elements using field activation. The study was made to simulate the experimental process of spark plasma synthesis (SPS), which has been utilized previously to simultaneously synthesize and densify materials, including nanophases. The results show a temporal dependence for the formation of the two products. The dependence of the reaction wave dynamics on composition was also investigated. A transition from volume combustion, in which the reactants are converted instantly to the products throughout the entire sample, to a wavelike reaction, in which the conversion front traverses the sample in a finite time, is shown to depend on sample size and product. Conversion fronts traverse the sample as concentric waves propagating outward or inward depending on the composition of the composite and on the die conductivity.     

基于多物理环境顺序耦合法的联合弧特性分析

由于转移弧和非转移弧的并存以及电、磁、热、流等物理现象的复杂耦合作用,使得传统数值方法分析联合弧射流特性较为困难.依据磁流体动力学和电磁学理论建立联合型等离子体弧的三维数学模型,利用物理环境顺序耦合法对多场复杂耦合的联合弧进行有限元迭代计算,并分析工作电流、气体流量相关工艺参数对联合弧射流温度特性的影响.结果表明,联合...     

Plasma synthesis of carbon-iron magnetic nanoparticles and immobilization of doxorubicin for targeted drug delivery

A novel dense-medium plasma technology (submerged arc discharge) was used to synthesize carbon/iron-based magnetic nanoparticles (CMNP) from benzene or acetonitrile at room temperature and atmospheric pressure. Scanning electron microscopy shows that the nanoparticles are spherical and 40–50 nm in diameter. Results from x-ray photoelectron spectroscopy and other analytical techniques demonstrated that the CMNP consist of iron/iron oxide clusters that are evenly dispersed in a carbon-based host-structure. After synthesis, CMNP samples were activated in three steps: argon plasma treatment, in-situ reactions with ethylene diamine, and substrate activation by glutaric dialdehyde. Free doxorubicin (DOX) molecules were then immobilized onto the activated CMNP surfaces to form CMNP-DOX conjugates. The loading efficiency of doxorubicin was determined. In vitro anti-proliferative activity of CMNP-DOX conjugates was confirmed in tumor-cell cytotoxicity assays. It is therefore suggested that CMNP may be used as a magnetic carrier for targeted drug-delivery applications. This paper was presented at the Third International Surface Engineering Congress and Exposition held August 2–4, 2004 in Orlando, FL.     

切割用等离子弧的数值分析

以转移型直流电弧等离子体切割炬为研究对象,根据局部热力学平衡假设和磁流体动力学理论构建了电弧数学模型,采用数值模拟方法分析了等离子体炬内等离子体的传热和流动特性,阴极形状、锥角、内缩量和喷嘴形状对切割气流的速度和等离子温度分布的影响.并对五种常用形状阴极和两种不同内缩量的割炬内等离子流体速度场和温度场进行了比较.从数值分析的角度验证了阴极斑点较小的阴极能产生较大的焰流速度和热量,以及内缩量的增加对电弧的压缩具有显著作用.     

改进型Fe_3O_4磁流体的研制及带膜磁畴观察

利用化学反应的方法研制了一种带膜观察磁畴结构的改进型磁流体—Ｆｅ３Ｏ４磁流体,并对其生成条件及影响其磁性的因素进行了分析．实验表明：当ＦｅＣｌ２·４Ｈ２Ｏ：ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ：ＮａＯＨ＝１：１：６（摩尔比）时最容易生成稳定的Ｆｅ３Ｏ４．在反应过程中,水质的好坏及有无搅拌是影响 Ｆｅ３Ｏ４磁流体颗粒大小及磁性的主要因素．对Ｚ８牌号的硅钢片进行带膜磁畴观察表明,该磁流体能够实现带膜观察,成纹性及重现性较好,而且磁稳定性也较好,未经任何处理的Ｆｅ３Ｏ４磁流体可以放置一周左右而磁性不发生变化;用去离子水清洗至ｐＨ值为７并且隔绝空气后,可放置更长时间．     

Simulation analysis of double arc in plasma arc welding

Aimed at plasma arc welding, a mathematic model was established according to the theory of magnetic fluid dynamics. The model was numerically analyzed by ANSYS software. The temperature, current density and plasma velocity distributions of normal arc had been simulated and compared with those of double arc. The results show that the appearance of double arc has made the temperature of the nozzle rise up to 5 000 K. The appearance of side arc could make the current density of the main arc decrease, and also make the maximal temperature of the arc reduce.     

磁性流体行波泵驱动能力因素分析

由于磁性流体内磁性颗粒的存在,使得在磁场作用下磁性流体的磁性颗粒也对外加磁场产生作用。采用迭代解偶计算法分析磁场作用下磁性流体的偶合问题。磁场强度、磁性流体的饱和磁化强度对行波泵的驱动能力产生直接的影响,随着磁场强度、磁性流体饱和磁化强度的不断增大,行波泵的驱动能力也不断增强。磁性流体的粘度对行波泵的驱动能力产生间接影响。随着磁场强度的变化,磁性流体的粘度也发生变化。其变化规律为：粘度随着磁场强度的增大而逐渐增大并且变化率逐渐变小。粘度越大,行波泵的驱动能力就越差。磁极形状的变化对磁性流体行波泵的驱动能力产生影响,随着磁极形状的变化,泵腔内磁感应强度也不断变化。当磁极同圆心的夹角到达45°时,驱动能力达到最大。