微通道中磁性纳米粒子对混合率的增强作用

本研究采用高温分解法制备Fe3O4磁性纳米粒子,并对其进行表面修饰,使其能够分散在乙醇中形成磁流体。将磁流体与去离子水同时注入Y型微通道中,分别在有/无磁场的情况下,利用CCD对两种液体在低雷诺数(Re=1.0)条件下的混合情况进行了观察和分析。实验结果表明在磁场强度约为300Gs的条件下,两种液体在1.2mm处即实现了充分混合,液体发生充分混合的距离显著缩短。     

纳米磁性液体制备及其磁性测量的研究

利用化学共沉淀法制备出了纳米磁性液，并在LABVIEW Full Development Systern for windowsNT／98／95^TM开发平台上构建了一种基于虚拟仪器的冲击法磁流体磁性测量系统。该系统由电磁铁及其磁通换向装置组成了激磁系统。由PCI-6024E数据采集卡和通用计算机组成数据采集、处理、显示端，测控软件完成数据处理和显示，并使用该系统对制备的磁流体进行了磁性测试，使用D／Max-3D型X-ray衍射仪对磁流体进行了物相分析，使用透射电镜进行了粒度和形貌观察。研究结果表明，化学共沉淀法制备的锰锌铁氧体磁流体磁性可达到270Gs，物相单一，粒度在10nm以下。     

受控部分还原法制备Fe3O4纳米粒子及其性能研究

采用受控部分还原法(CPRM)制备Fe3O4纳米粒子。由于反应乳液中的大分子表面活性剂限制了成核和核的生长过程,使得纳米粒子的粒径分布很好,且系统中纳米粒子的含量较微乳液法有明显提高。改变反应物浓度可使反应系统中的Fe2 稍过量,故采用CPRM时,反应系统无须惰性气体保护,合成的Fe3O4纳米粒子经TEM、X-ray、动态光散射和振动磁强计等进行表征,结果表明Fe3O4磁性粒子的平均粒径为16 nm,且粒径分布窄,具有极好的超顺磁性。CPRM法使得在一般条件下合成高质量的纳米粒子和Fe3O4磁流体成为可能。     

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。     

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。     

聚乙烯醇分散水基磁流体制备工艺

在聚乙烯醇(PVA)高分子溶液中制得聚乙烯醇分散水基磁流体.用Gouy磁天平对磁流体的磁性能进行了测试,用正交试验法优化了制备工艺.结果表明:当其它条件一定时,制备磁流体的各组分含量对其磁性能影响的主次顺序依次为碱含量(pH值)、PVA含量、Fe2 与Fe3 的数量比.其最佳制备条件为pH=1,PVA水溶液体积分数为70%,Fe2 与Fe3 数量比为1.2:2.     

船舶艉轴磁流体密封液的制备与性能研究

针对船舶艉轴的密封问题,采用化学法制备了以Fe3O4为磁性粒子,以水、油和氟醚油为基液的磁流体密封液,并分别对其疏水性能、疏油性能进行了研究,分析了磁化特性、粘度特性和悬浮稳定性的影响因素.结果表明:磁流体的磁化强度随着外加磁场强度的增大而增大,粘度随着密度的增大而增大;在外加磁场作用下,水基型磁流体表现出极强的亲水性和亲油性,而油基型磁流体具有较好的疏水性和疏油性,密封能力较好.     

超声波技术在Fe3O4磁粒子制备中的应用

为制备磁粒子足够细小、均匀且稳定的磁性液体,将超声波技术引入Fe3O4磁粒子制备过程中,研究了化学共沉淀法制备Fe3O4磁粒子的不同阶段超声波功率对颗粒大小及磁性能的影响.结果表明:在共沉淀阶段引入超声波功率(40W)制备的Fe3O4磁粒子不易团聚,均匀细小;在包覆阶段引入超声波功率(40W)使表面活性剂在Fe3O4磁粒子表面形成稳定包覆层;在最佳条件下所制备Fe3O4磁粒子的平均粒径为10nm左右.     

磁流体制备过程对其稳定性的影响

在磁流体密封中,磁流体稳定性(磁流体中磁性粒子抗聚沉及磁流体抗被密封介质破坏的能力)的高低对磁流体密封承压能力、密封寿命等性能有明显的影响.针对影响磁流体稳定性的一些重要因素诸如磁流体中磁性粒子大小、表面活性剂与磁流体基液的相溶性以及磁流体基液的挥发性和与密封液体的乳化性等进行的研究已很多.但在上述问题已很好解决的情况下,磁流体的稳定性在很大程度上还取决于磁流体制备过程中的许多具体环节,本文就磁流体制备过程中几个对磁流体稳定性具有明显影响并带有普遍意义的问题进行分析和讨论.     

磁流体在磁场中的粘度测试研究

针对磁流体在磁场中粘度测试的特殊性,研制了一种新型的旋转法磁流体粘度测试实验台,该实验台可通过测试带动工作气隙内磁流体作旋转剪切运动所需的力矩来推算得出磁流体的粘度,满足磁流体在磁场中的粘度测试要求。利用所设计的实验台对矿物油基Fe3O4磁流体的粘度进行了测试,研究了外加磁场、温度及磁流体中磁性颗粒含量对其粘度的影响规律。结果表明:磁流体的粘度随着外加磁场强度的增加而增大,当磁场强度增大到一定程度时,其粘度变化逐渐趋缓;随着温度的升高,磁流体的粘度呈不断下降趋势,在有外加磁场作用情况下,其粘度下降的幅度要远大于无外加磁场作用的情况;随着磁流体中所含磁性颗粒质量分数的增加,其粘度逐渐增大,当磁性颗粒质量分数小于30%时,粘度增加缓慢,但当质量分数超过30%以后,粘度则急剧增大。     

LaPO4纳米粒子在铝合金表面的摩擦学性能

在TritonX-100/C10H21OH/H2O微乳液中合成了LaPO4纳米粒子,其粒径约5 nm。用高速环块摩擦磨损试验机考察了LaPO4纳米粒子在铝合金表面的摩擦学性能,并用X射线光电子能谱对其摩擦化学作用机制进行了研究。研究结果表明,LaPO4纳米粒子能提高微乳液的润滑性能,其在摩擦过程中,发生了摩擦化学反应,在摩擦表面生成了由LaPO4、La2O3、A lPO4等组成的化学反应膜。同时,微乳液中的有机分子吸附在铝合金表面构成了有机吸附膜,也起到了减摩抗磨的作用。     

高黏度非牛顿磁性润滑脂密封的试验研究

针对牛顿型磁性流体密封的密封间隙较小、适用温度较低的不足,提出了对磁性流体载液的改进。采用高黏度非牛顿润滑脂作为磁性流体的载液,制备成以Fe3O4为磁性颗粒的磁性润滑脂。在试验台上实际测定了该磁性润滑脂用于密封时在不同工况和不同密封结构下的密封压力、密封处的温度,并对影响密封压力和密封处温度的主要原因进行了分析。结果表明,高黏度非牛顿磁性润滑脂密封比牛顿型磁性流体密封的承压能力更高,温度适用范围更广,密封间隙可以大大提高,并允许旋转轴存在一定量的径向跳动;通过调节内摩擦影响因素,可以降低密封处温度,延长使用寿命。     

基于微纳光纤Sagnac环结构的光学电流传感器的响应特性研究

磁流体具有固体物质磁性及液体流动性的特性,且无本征矫顽力,无剩磁,磁场响应速度快,灵敏度高,将微纳光纤Sagnac环特殊的光传输性能与磁流体独特的磁光特性相结合,提出了一种基于磁流体包覆微纳光纤Sagnac环的全光纤电流传感器.理论推导了传感器的电流传感机理,设计了传感器的封装方法,并对传感器的温度特性和传感特性进行了...     

改善磁流体稳定性的研究

本研究从改进磁流体的制备方法入手,很好解决了磁流体中Ｆｅ３Ｏ４粒子的聚闭问题,并利用表面活性剂对Ｆｅ３Ｏ４粒子进行单独或复合包覆处理制备出了高稳定性的油基,水基及聚醚基磁流体。     

磁性氧化铁纳米粒子制备技术的最新进展

介绍了颗粒磁记录介质的发展现状 ,着重总结 ,分析了磁性氧化铁纳米粒子制备技术最新进展 ,包括了溶胶—凝胶法、共沉淀法、微乳法 ,超临界流体干燥法等最新合成方法。这些方法是合成粒径小于 10 0nm的磁性氧化铁纳米粒子的有效方法     

兆瓦级永磁同步发电机温升的数值计算研究

针对兆瓦级永磁同步发电机设计中采用温度敏感性永磁材料的温升控制,基于等效热路法和温度场法,根据永磁同步发电机的等效热路图计算了其内部温升。重点研究了以电机内温升为边界条件的定子端面温度场的数学模型,采用有限差分法求解温度场模型,得到了电机定子端面的热导矩阵;通过Jacobi迭代,得到电机内冷却空气进、出口处的定子端面温度场。数值计算的结果表明,冷却空气出口处定子端面温度场的温度梯度明显高于冷却空气的入口端,其温度极值低于牌号N42SH的钕铁硼永磁材料最高工作温度,定子内绕组最高温升亦低于F级绝缘电机的温升限值。研究结果对兆瓦级永磁同步发电机的设计、样机试验提供了理论依据。     

微乳化切削液作用机制的研究

以自制的添加有磷酸三甲酚酯和含氮甘油硼酸酯极压抗磨剂的大豆油基微乳化切削液为研究对象,通过红外光谱和气相-质谱联用仪考察磨损试验前后微乳化切削液结构和成分的变化,从而推断出微乳化切削液发挥其功能的作用机制,为微乳化切削液作用机制的研究提供了一种新方法。该研究方法证实了微乳化切削液在金属表面起保护作用的主要是由极性较强的极压抗磨剂磷酸三甲酚酯和含氮甘油硼酸酯构成的吸附膜和摩擦化学反应膜。     

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。     

微乳液法制备纳米球形SiO2的正交实验研究

在W/O微乳液体系下,采用TritonX-100作非离子表面活性剂,正丁醇作助表面活性剂、环己烷作油相,正硅酸乙酯为硅源、氨水为催化剂制备了纳米球形SiO2粒子。通过正交试验,采用L9（33）正交表,并运用正交设计的极差分析、方差分析确定各主要原料对制备球形纳米SiO2的影响,找出了对粒径影响显著的因素。实验结果表明：水和表面活性剂摩尔比对粒径影响最显著,并随之增大而增大;正硅酸乙酯浓度、氨水浓度增大,SiO2粒径也随之增大,但影响不显著。实验制取的SiO2粒子粒径在40-120 nm,单分散性好,粒度窄,球形率高。