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。     

高能球磨法制备Al_2O_3/Fe磁性磨粒的工艺研究

磁性磨粒光整加工技术是利用永磁或者电磁发生装置产生的磁场力作为磁性磨粒的源动力对零件表面进行光整加工的一种新技术,它可以实现对零件进行表面抛光、去除毛刺、消除微观裂纹、降低表面粗糙度等加工。提出应用高能球磨法制备磁性磨粒的新工艺,分析了球磨过程中的工作原理。用纯铁粉作为磁性体,三氧化二铝粉作为磨料相,采用高能球磨法制备了三种不同时间的Fe-Al2O3磁性磨粒。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了该磁性磨粒的物相组成和外观形貌,用特斯拉仪测试了磁性磨粒的磁感应强度。发现了该工艺简单,成本低,且有望进行大规模工业化生产。     

Fe-Al_2O_3磁性磨料制备新工艺

分别以还原铁粉和雾化铁粉作为磁性粉,刚玉粉为磨粒,高温无机粘结剂为胶粘剂,并对铁粉进行表面改性后,采用烧结法制备了四种不同的Fe-Al2O3磁性磨料;采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了磁性磨料的物相组成和外观形貌,测试了磁性磨料的研磨性能,研究了铁粉种类以及表面改性处理对磁性磨料性能的影响。结果表明:制备的磁性磨料主要由-αFe、Al2O3、Fe2O3、AlFeO3(、Al,Fe)7BO3(SiO4)3O3等相组成,其形状多为不规则的棱状颗粒;制备的磁性磨料均具有良好的研磨效果和较长的耐用度,研磨工件的表面粗糙度可达到0.15μm,使用时间达到24 min;采用还原铁粉比用雾化铁粉、用表面改性的铁粉比用未改性的铁粉所制备磁性磨料的研磨性能要好。     

阴离子表面活性剂分散制备水基磁流体

用化学共沉淀法制备了纳米级Fe2O4磁性粒子,用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对所制备的磁性粒子进行表面处理和溶液中分散处理制得稳定分散的Fe3O4磁流体。实验研究球磨时间、表面活性的加入量、溶液的pH值以及磁流体的固含量等诸多因素对纳米Fe3O4包覆结构和磁流体稳定性的影响,并分析了这些因素的影响机制。结果表明,纳米磁流体的稳定性与球磨时间和pH值之间存在一定的相关性,而磁性粒子固含量和SDBS用量对其稳定性起主导作用,并且在一定固含量下,SDBS用量对纳米粒子包覆结构起着决定性作用。制得的样品经过HRTEM和XPS等手段的表征,表明SDBS以化学和物理吸附在纳米Fe3O4粒子表面形成了Fe-O-S化学键,并以多层吸附的形式通过静电作用和空间位阻作用有效防止纳米粒子团聚,制得了稳定分散的纳米Fe3O4磁流体。     

磁性液体的浓度、颗粒尺寸和物相组成的X射线分析

磁性液体是一种由基液和磁性颗粒构成的复合纳米材料。命绍了用X射线测定磁性液体的物相、浓度、粒度分布方法，以及如何解决在检测过程中遇到的难点。     

琼脂铁氧体水基磁流体的制备

采用化学共沉淀法,选择食用琼脂为稳定剂,NaOH作沉淀剂在水溶液中共沉淀FeCl2和FeCl3得到Fe3O4磁粒子,由此制备具有高度生物亲和性的琼脂水基磁流体。用古埃磁天平法对影响磁流体磁性和稳定性的主要因素进行了研究。结果表明:在FeCl2.7H2O和FeCl3.9H2O的数量比为1∶1.7,pH值为11,反应温度50℃,时间30 min,琼脂和Fe3O4质量比为1∶1.6的条件下,可得到磁粒子粒径约12 nm,饱和磁化强度16 mT,对空气不敏感的高稳定性水基磁流体。该磁流体可用作X射线造影剂。     

医用放射性核素的载体--磁性壳聚糖微球的制备

采用乳化交联法制备了可附载放射性核素的磁靶向药物载体--磁性壳聚糖微球,磁性微球中的纳米磁性Fe3O4粒子由FeSO4和FeCl3通过碱溶液的共沉淀法制备而得,借助SEM、IR及激光粒度仪等对微球的粒径、粒径分布和形貌进行了表征.结果表明在壳聚糖溶液质量分数为1.5%,Fe3O4与壳聚糖的质量比为1∶2,悬浮介质的搅拌速度为1 200r/min等条件下制得的磁性壳聚糖微球的粒径在(40±20)μm,且呈规则的球形,可满足放射性核素载体的基本要求.     

硅油基磁性复合流体斜轴抛光特性研究

根据磁流体和磁流变体在流体性能方面各自特点,制备了硅油基磁性复合流体并对不锈钢材料进行了斜轴抛光试验,以研究硅油基磁性复合流体斜轴抛光特性。硅油基磁性复合流体由纳米级的Fe3O4,微米级的金刚石磨粒,微米级的铁粒子和α纤维素以及硅油等组成。测试了磁性复合流体的磁场流变特性,分析了磁性复合流体在磁场作用下形成磁链的质量和长度。在斜轴抛光设备上利用硅油基磁性复合流体进行抛光不锈钢表面试验,并测量了不锈钢表面微观形貌,获得R a0.020μm的表面粗糙度。     

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。     

粘结法制备磁性磨料的研究

采用粘结法制备磁性磨料 ,并对各种磨料进行磁力研磨试验。研究磁性磨料的配比、粘结剂的选择以及粒度对不锈钢管 1Cr18Ni9Ti的材料去除量和表面粗糙度的影响。试验结果表明 ,使用环氧树脂A制备的磁性磨料具有较好的研磨效果 ,磨料中Fe与白刚玉粉较为合适的配比是 4∶1,磨料的粒度为 80目时研磨效果较佳。     

针对液体介质的磁性液体旋转密封技术概述

磁性液体是一种功能材料,既具有液体的流动性,又具有固体磁性材料的磁性,在密封中的应用是其最成功的应用之一。磁性液体密封作为高新密封技术,被广泛应用在军工、化工、航空航天等领域。目前,磁性液体密封技术在密封气体介质和真空中的研究已经趋于成熟,相比之下,对液体介质的密封还存在很大局限性。从磁性液体与被密封液体介质的界面稳定性、界面破坏过程以及用于液体介质的密封装置结构设计三方面,对磁性液体旋转密封技术的研究进展进行阐述,总结三类用于液体介质密封的磁性液体密封结构设计方法的技术特点和缺点,最后对磁性液体在液体介质密封中的前景作出展望。     

MoDTC增强型磁性液体减摩性能试验研究

为提高磁性液体的减摩性能，在现有Fe3O4磁性液体的基础上，通过微量添加二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC），制备一种MoDTC增强型磁性液体。对MoDTC增强型磁性液体微观粒子的结构、组成成分、磁性能进行测试分析，在不同载荷、速度条件下进行摩擦磨损试验，探究MoDTC含量对磁性液体摩擦磨损性能的影响。实验结果表明：MoDTC增强型磁性液体比铁磁性液体饱和磁化强度小，且剩磁几乎为0，具有较好的磁性能；在试验研究范围内，Fe3O4磁性液体润滑下的摩擦因数比油润滑低，MoDTC增强型磁性液体的摩擦因数低于Fe3O4磁性液体的摩擦因数，且MoDTC质量分数为6%时减摩效果较佳；当载荷在25~45 N范围内，MoDTC增强型磁性液体的摩擦因数先随载荷增大而减小，超过临界值30 N后，摩擦因数随载荷增大而增大。研究结果表明，磁性液体中加入适量的MoDTC具有较好的减摩性能，能在一定程度上改善磁性液体的润滑性能。     

磁性液体触觉传感器的设计及特性研究

磁性液体兼具液体材料的流动性和固体材料的磁性,能够在重力场和磁场的作用下长期稳定存在。磁性液体具有独特的一阶浮力特性,在磁场梯度的作用下能够悬浮起比自身密度大的非磁性物体。基于磁性液体的一阶浮力特性,设计了一种新型的磁性液体触觉传感器。当接触压力作用在悬浮触棒的非磁性触点时,悬浮触棒的移动将引起霍尔元件处的磁场变化,进而输出电压信号。该结构能够进行接触压力、表面轮廓和微小位移的同时测量。该触觉传感器体积小,相比于传统的硅片式触觉传感装置成本更低。磁性液体相比于固体材料来说,能够在系统中起到缓冲吸能的作用,进而提高了传感器系统的耐冲击性。在0～0.09 N的接触压力测量范围内,测量精度能够达到10^-2 N量级,灵敏度3.34 V/N,线性度误差3.4%,迟滞误差1.4%,分辨率1.1%F.S.。     

行波管磁场自动测量系统的设计与实现

介绍了一种行波管磁场自动测量系统,主要用来测量行波管磁聚束系统的轴向磁场强度和峰值场强。该系统由测试工作台、运动及控制装置、磁场测量装置和数据采集系统组成。软件结构采用模块化设计,使用Visual Basic语言编程,通过友好的界面实现行波管磁场的自动测量。     

轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承轴向磁力研究

为了解决轴向磁化永磁轴承磁力偏小的问题,该文设计了能充分利用磁能、具有更大轴向磁力的轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承新结构。基于分析磁环气隙磁导及稀土永磁材料特性,结合磁通连续原理和线性叠加原理,用虚位移法对气隙磁能求偏导,得到了该型永磁轴承轴向磁力解析模型。模型表明:轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承轴向磁力与磁环剩磁感应强度的平方成正比;轴向磁力随磁环的径向宽度、平均直径、磁环数及磁路总磁导的增大而增大,随磁环轴向平均间隙、径向平均间隙增大而减小。在一定轴向尺寸内,单个永磁环磁化方向的长度小,则磁环数增多,轴向磁力增大。经验证,模型计算值和实验值基本吻合。     

磁流体润滑螺旋槽机械密封中的热流固耦合分析

为了研究磁流体润滑螺旋槽机械密封中的热流固耦合效应,利用ANSYS Workbench软件计算了磁流体膜的压力分布、温度分布和动环的变形量,分析了电流强度、转速和磁性颗粒体积分数对磁流体膜压力、温度和动环变形的影响。结果表明：随着电流强度、转速和磁性颗粒体积分数的升高,磁流体膜的动压、温度和密封环的热变形都增大;内径处的磁流体温度最高但压力最低,磁流体基液易汽化;动环的压力变形远小于热变形;磁流体膜的压力、磁流体膜温度的数值解大于试验值和解析值,其主要原因在于数值解考虑了密封堰和离心力对磁流体膜的影响。     

磁流体密封技术

介绍了磁流体密封技术的应用原理和当前的主要应用领域,并通过与传统机械密封相比较,阐述了磁流体密封技术在各应用领域中的主要优缺点.分析了磁流体密封装置的结构、工作机制以及磁流体密封装置所需要的磁流体性能指标.指出制备具有高饱和磁化强度的磁流体和设计具有高磁场强度的密封装置是磁流体密封技术的两大要素,优化设计、突破极限、开...     

轴向放置轴向磁化的双环永磁轴承径向磁力研究

为了解决轴向放置轴向磁化的双环永磁轴承缺乏径向磁力解析数学模型等问题，在分析双磁环气隙磁导的基础上，结合稀土永磁材料特性和磁通连续原理，用虚位移法得出轴向放置轴向磁化的双环永磁轴承径向磁力解析数学模型。模型表明：该型永磁轴承径向磁力与磁环剩磁感应强度的平方成正比；径向磁力近似与磁环的平均直径成正比；磁环径向磁力随磁环径向宽度、轴向长度及磁路总磁导的增大而增大，随磁环相对磁导率及轴向间隙的增大而减小。模型计算值和试验值基本吻合。     

磁粉性能对磁粉离合器特性影响分析研究

研究了磁粉离合器转矩传递的工作机理,建立了磁粉离合器磁场场域的分析模型,重点分析研究了磁粉的磁性能和粒径对磁粉离合器转矩传递特性的影响关系,仿真结果与磁粉离合器实际工作特性相吻合。研究结果表明,通过提高磁粉材料磁性能、减小磁粉粒径可有效提高磁粉离合器转矩传递性能。