什么是磁流体?
又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。
该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性,正因如此,它才在实际中有着广泛的应用,在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
磁流体密封原理详细解说?
磁流体密封原理主要利用磁性液体对磁场的响应特性来实现密封作用。具体来说,磁性液体是一种既具有液体的流动性又具有导磁性的特殊物质。在外部磁场的作用下,磁性液体可以变成纵向流动状态,填充于密封部位。当磁性液体受到极性相同的磁场作用时,会产生一定的背反磁力,使其对外界具有密封作用。
磁流体密封由磁体、磁流体和密封件三部分组成。当磁体施加磁场时,磁流体受到磁场的作用,变成纵向流动状态,填充于密封部位。在填充密封部位时,磁流体受到极性相同的磁场的作用,产生一定的背反磁力,使其对外界具有密封作用。
此外,当磁性液体受到压差作用时,磁性液体在非均匀磁场中微略移动,产生对抗压差的磁力,从而达到新的平衡,起到密封作用。这就是磁性液体的密封原理。这种密封方式具有很好的密封性能和可靠性,可以适应各种复杂的工作环境。
铁磁流体怎么做
铁磁流体制备方法主要有研磨法,解胶法,热分解法,放电法等。
(1)碾磨法。即把磁性材料和活性剂、载液一起碾磨成极细的颗粒,然后用离心法或磁分离法将大颗粒分离出来,从而得到所需的磁流体。这种方法是最直接的方法,但很难得到300nm以下直径的磁流体颗粒。
(2)解胶法。是铁盐或亚铁盐在化学作用下产生Fe3O4或γ-Fe2O3,然后加分散剂和载体,并加以搅拌,使其磁性颗粒吸附其中,最后加热后将胶体和溶液分开,得到磁流体。这种方法可得到较小颗粒的磁流体,且成本不高,但只使用于非水系载体的磁流体的制作。
(3)热分解法。是将磁性材料的原料溶入有机溶剂,然后加热分解出游离金属,再在溶液中加入分散剂后分离,溶入载体就得到磁流体。
(4)放电法。其原理与电火花加工相仿,是在装满工作液(经常与载体相同)的容器中将磁性材料粗大颗粒放在2个电极之间,然后加上脉冲电压进行电火花放电腐蚀,在工作液中凝固成微小颗粒,把大颗粒滤去后加分散剂即可得到磁流体。
如何做出漂亮的磁流体
磁流体制备方法主要有研磨法,解胶法,热分解法,放电法等;以下介绍前三种方法:
1、碾磨法:即把磁性材料和活性剂、载液一起碾磨成极细的颗粒,然后用离心法或磁分离法将大颗粒分离出来,从而得到所需的磁流体。这种方法是最直接的方法,但很难得到300纳米以下直径的磁流体颗粒;
2、解胶法:是铁盐或亚铁盐在化学作用下产生四氧化三铁或γ三氧化二铁,然后加分散剂和载体,并加以搅拌,使其磁性颗粒吸附其中,最后加热后将胶体和溶液分开,得到磁流体。这种方法可得到较小颗粒的磁流体,且成本不高,但只使用于非水系载体的磁流体的制作;
3、热分解法:是将磁性材料的原料溶入有机溶剂,然后加热分解出游离金属,再在溶液中加入分散剂后分离,溶入载体就得到磁流体。
说明磁流体发电机的工作原理.
磁流体发电机是根据霍尔效应,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。
磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,发生电离,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体,等离子体整体不显电性。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极板偏移,于是正负电荷累积在两极板上并在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。
为什么磁流体表面往往有很多小尖
首先磁流体表面不一定是磁丘状,还可能像贝纳尔对流一样。产生表明不稳定性浅层来说就是磁能减小,表面能和重力势能增大,但整体能量降低的结果。从色散关系也可以看出必然会产生不稳定性,随着磁场不断增大得到的虚数解就对应不稳定性的产生,磁场足够强的时候可以克服表面张力和重力,导致光滑表面失稳形成褶皱。
磁流体发电能量转化问题
磁流体发电:要使气体形成等离子体必须使其电离,这部分能量由内能提供。离子体的正负电荷之间有电场力,要使它们分离,并分别跑向正负电极,必须消耗能量,这部分能量就是气体从发电机出来后的初动能,倘若光有电离气体,而这些气体并不运动,它们不会在磁场中发生偏转,正负离子也不会分别偏向两金属极板。电离气体高速运动,在磁场中发生偏转,同时由于正负电荷间的电场力做负功,气体动能减小,减小的这部分动能就转换成了电能。所以,最终转换为电能的是气体的动能。
怎样自制磁流体
自制磁流体制备方法主要有研磨法、解胶法、放电法。
碾磨法:即将磁性材料和活性剂、载液共同碾磨成极细的颗粒,采用离心法或磁分离法将大颗粒分离出,从而得到所需的磁流体
解胶法:铁盐或亚铁盐在化学作用下产生四氧化三铁或纳米磁性氧化铁,继而加入分散剂与载体,并加以搅拌,使其磁性颗粒吸附其中,最后加热后将胶体和溶液分开,即可得到磁流体。
放电法:在装满工作液的容器中将磁性材料粗大颗粒放置于2个电极之间,施加脉冲电压进行电火花放电腐蚀,即可在工作液中凝固成微小颗粒,将大颗粒过滤加分散剂即可得到磁流体。