硅油基纳米Fe_3O_4磁性液体的制备

采用化学共沉淀法,成功制备了纳米Fe3O4微粒,主要研究了Fe2+与Fe3+不同物质的量比对Fe3O4微粒、粒径及磁化强度的影响,采用不同表面活性剂制备了硅油基纳米Fe3O4磁性液体。结果表明:Fe2+与Fe3+物质的量比对Fe3O4微粒性能影响显著,对微粒尺寸影响不大,均为纳米级,当Fe2+与Fe3+物质的量比为0.6时,其饱和磁化强度达到最大,为52.1 A.m2.kg-1;在无水乙醇中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的分散效果虽优于油酸,但与硅油相溶性差、增粘作用明显的缺点限制了PVP的使用;而油酸由于亲油性好,更适合作为制备硅油基Fe3O4磁性液体的表面活性剂。     

纳米磁性液体的制备技术

文中对纳米磁性液体从概念、构成及性能上进行了综述研究,并在此基础上对纳米磁性液体的制备技术进行了探讨。用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4磁性液体过程中,磁性粒子的纯度、稳定性和表面活性剂的控制问题是技术关键。     

纳米Fe3 O4 磁性液体的稳定性研究

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性粉体,采用球磨分散法将磁性粉体分散于水溶液中,制得稳定分散的纳米Fe3O4磁性液体。实验中用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对纳米粉体进行表面处理和分散,主要研究球磨时间、溶液pH值和表面活性剂的用量对Fe3O4磁性液体稳定性的影响,从理论上对纳米粒子在水溶液中的分散稳定性进行了分析。结果表明:球磨时间、分散剂种类和用量以及溶液的pH值对磁性液体的稳定性有很重要的影响;在酸性条件下,球磨时间为4~5 h,十六烷基三甲基溴化铵用量为Fe3O4粉体用量的8%时,制得的磁性液体分散稳定性效果较好;表面活性剂在粒子表面起到了保护作用,抑制了粒子团聚长大,同时在溶液中还起到了分散作用,使得磁性液体具有较好的稳定性。     

磁性颗粒含量对磁性液体润滑性能的影响

利用分子动力学模拟的方法研究磁性颗粒含量对磁性液体固液界面润滑性能的影响,建立体积分数为5％、9.6％和14.7％的Fe3O4的磁性液体模型,构建磁性液体固液界面润滑模型,并对润滑模型进行结构优化与退火处理,对优化后的模型进行模拟.模拟结果显示:随着磁性颗粒含量的增大,会使摩擦因数降低,从而提高磁性液体的润滑性能;其中...     

磁性电纺丝明胶纳米纤维支架的制备与表征

采用静电纺丝法,以Fe3O4纳米粒子为磁性填料、明胶为基体,制备出磁性电纺丝明胶纳米纤维支架,SEM观察发现所制备的电纺丝纤维支架具有连续、光滑、直径分布均匀的纤维形貌,XRD与FT—IR分析验证了磁性电纺丝明胶纳米纤维支架中Fe3O4的存在,VSM发现磁性电纺丝明胶纳米纤维支架具有超顺弱磁性,TEM证实了磁性电纺丝明胶纳米纤维支架中Fe3O4纳米粒子以团聚形式存在,提示我们应进一步研究Fe3O4纳米粒子表面修饰与改性,以提高其分散性。本研究制备的磁性电纺丝明胶纳米纤维支架为进一步应用于生物医学工程领域奠定了基础。     

液相沉积法制备磁性纳米Fe3O4/SiO2复合粒子

采用液相沉积法在磁性Fe3O4纳米粒子的表面包覆了一层SiO2膜,制备磁性较强的纳米Fe3O4／SiO2复合粒子,采用IR、XPS、XRD、TEM、VSM等方法对复合粒子的性能进行了表征。结果表明：复合粒子的较佳制备条件为正硅酸乙酯(TEOS)的浓度为0．6mol／L,Fe3O4与TEOS物质的数量比为5：1,反应温度为50℃,搅拌速度为800r／min;在此条件下制得的复合粒子的粒径在20nm左右,比饱和磁化强度为60．5emu／g,呈球形且分散均匀。     

Fe3O4磁性纳米流体在磁场下的摩擦学性能研究

通过在水基切削液和MNF润滑条件下分别进行的摩擦磨损试验可以发现,MNF中Fe3 O4磁性纳米颗粒(MNPs)的存在能够显著减小摩擦系数、上式样磨球的磨损体积以及下式样的磨痕宽度,从而改善摩擦学性能.在施加不同大小的磁场后再次进行摩擦磨损试验发现,外界磁场能够引导MNPs至对磨区域,形成一层持久稳定的润滑膜,进一步改善...     

纳米磁性液体在工业上的应用研究

首先对纳米磁性液体进行了概述,然后在此基础上对纳米磁性液体的工业应用进行了研究和探讨.     

纳米Fe3O4磁流体的制备及其影响因素研究

通过液相共沉淀法制备了Fe3O4水基磁流体,选择油酸作为表面活性剂,获得油酸包覆的Fe3O4纳米粉,将其分散于有机溶剂中,制备了纳米Fe3O4有机基磁流体。采用X-Ray衍射分析仪和粒径分布仪分析了生成物的结构和粒径分布;用FT-IR和高分辨透射电镜表征了生成物的成分和形貌。结果表明:制得的立方晶体纳米Fe3O4平均粒径为16.3 nm,FT-IR图谱中1 593、1 736和2 926 cm-1等处的吸收峰很强烈,这充分说明该纳米粒子被油酸很好地包覆;选择油酸作为表面活性剂,起到表面改性和萃取出纳米粒子的作用;制得的油酸包覆纳米Fe3O4粒子能够稳定分散于有机溶剂中。     

共沉淀法制备Fe3O4纳米粉体工艺的优化

采用共沉淀法制备Fe3O4纳米粉体,用正交试验、主因素分析试验设计技术对制备工艺中影响纳米颗粒粒径、饱和磁化强度的因素进行了研究,通过透射电镜和VSM振动磁强计对纳米颗粒的粒径、饱和磁化强度进行了表征.结果表明：NaOH溶液的加入速率和加入后的保温时间、油酸钠溶液的加入速率、反应温度和油酸钠溶液的加热温度对纳米磁性颗粒性能影响较大;得出了较佳的工艺参数并制备出了性能较理想的磁性粉体.     

添加纳米Fe3O4 润滑剂磨损性能试验研究

采用化学共沉淀发制备了纳米级铁磁流体润滑剂,利用MMW-1万能摩擦磨损试验机,测定了添加纳米Fe3O4润滑剂在不同速度、添加量和载荷下的摩擦学性能,并对减摩抗磨机制进行了研究。结果表明,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了良好的抗磨减摩性能,并能够显著改善基础油的承载能力,最大可以提高16．5％。其减摩抗磨机制为,由于纳米微粒大多为球状,能起到类似“球轴承”的作用,从而提高润滑性能;另外,由于纳米颗粒的增粘作用,从而提高承载能力。     

Fe_3O_4/MnO_2磁性复合颗粒的制备及表征

以纳米Fe3O4颗粒为核,分别采用液相沉积法和溶胶一凝胶法两种方法将MnO2包覆在其上制备了Fe3O4/MnO2磁性复合颗粒,并借助XRD、TEM、FTIR和VSM等手段分别对纳米Fe3O4颗粒和两种复合颗粒进行表征.结果表明:采用液相沉积法进行包覆可生成以多个纳米Fe3O4颗粒为核、粒径约为200 nm的近球形Fe3O4/MnO2磁性复合颗粒,其饱和磁化强度为24.4 kA·m-1;采用溶胶-凝胶法进行包覆则生成以单个纳米Fe3O4颗粒为核、粒径约为50 nm的磁性复合颗粒,包覆层为絮状MnO2,其饱和磁化强度为16.5 kA·m-1.     

沉淀氧化法制备Fe3O4磁性粒子的研究

在以沉淀氧化法制备不同粒径大小、高比饱和磁化强度的Fe3O4磁性粒子过程中,用NaNO3,NaClO3和KMnO4代替传统的空气作氧化剂氧化Fe（OH）2.本文研究了各种工艺因素对所得Fe3O4磁性粒子的粒径和比饱和磁化强度的影响,结果表明：氧化剂氧化能力和反应液pH值是影响Fe3O4磁性粒子粒径的主要因素.与采用空气氧化制备Fe3O4磁性粒子不同,采用NaNO3和NaClO3为氧化剂制备的Fe3O4磁性粒子形态不受pH值变化的影响,均为球形,且在粒径大小相近的情况下,比饱和磁化强度明显高于以空气氧化所制备的Fe3O4磁性粒子.     

尼龙66粉末与纳米Fe3O4粒子作润滑油添加剂的摩擦学匹配性研究

利用化学共沉淀法制备了油酸修饰的粒径大小为8nm左右的Fe3O4纳米粒子，并将其与尼龙66粉末混合作润滑油添加剂进行摩擦学试验。试验结果表明在添加纳米Fe3O4粒子的润滑油中再添加适量的尼龙66粉未，润滑油的摩擦学性能得到改善，在保持润滑油润滑性能不变的情况下，磨损量明显降低。可见，纳米Fe3O4粒子与尼龙66粉末表现出了良好的摩擦学协同性能。     

微乳液一步法制备Fe3O4 磁流体及其性能研究

对油包水(W／O)型微乳液的制备进行了研究,探明了一定条件下W／O型微乳液中的最大增溶水量,进而利用此W／O型微乳液作为“微乳反应器”,采用一步法合成了Fe3O4磁流体。应用古埃磁天平对所制备磁流体的磁性进行研究,并分析了制备条件对磁流体磁性的影响及磁流体良好的抗电解质浸扰能力。