液態磁鐵

液態磁鐵

所謂磁性液體(Magnetic Liquids)，並非是指液態的磁性材料(物質處於液態的溫度都高於其居里溫度，所以目前還沒有液態的磁性材料)，而是把用表面活性劑處理過的納米級超細磁性微粒高度分散於基液中形成的一種均勻膠體溶液。該溶液在重力和磁場作用下也不會出現凝聚和沉澱現象，具有固體的磁性和液體的流動性，因此具有許多獨特的性質，在電子、儀表、機械、化工、環境、醫療等行業領域都具有獨特而廣泛的套用。根據用途不同，可以選用不同基液的產品。

基本介紹

• 中文名：液態磁鐵
• 外文名：Magnetic Liquids
• 性質：一種均勻膠體溶液
• 特點：具有固體的磁性和液體的流動性
• 套用領域：電子、儀表等

產品介紹

所謂磁性液體（Magnetic Liquids），並非是指液態的磁性材料（物質處於液態的溫度都高於其居里溫度，所以目前還沒有液態的磁性材料），而是把用表面活性劑處理過的納米級超細磁性微粒高度分散於基液中形成的一種均勻膠體溶液。該溶液在重力和磁場作用下也不會出現凝聚和沉澱現象，具有固體的磁性和液體的流動性，因此具有許多獨特的性質，在電子、儀表、機械、化工、環境、醫療等行業領域都具有獨特而廣泛的套用。根據用途不同，可以選用不同基液的產品。

磁性液體分類

磁性液體按材料、超微粒的製作、分散方法等不同，分為以下幾類：

（1）鐵氧體型磁性液體 主要以金屬氧化物作為磁性微粒，以水、碳氫化合物、礦物油、精製油、二酯基液、透平油氟醚油等為基液。

（2）金屬型磁性液體 以金屬或合金作為微粒，按基液的不同分為非導體型和導體型。非導體型金屬磁液一般以甲苯或煤油為基液，導體型則以非磁性金屬膜（或合金膜）去覆蓋磁性金屬微粒。

（3）複合型磁性液體 他是以普通磁性液體和非磁性微粒複合形成的一種新型磁性液體。

磁性液體性質

由於磁性液體同時具有磁性和流動性，因此具有許多獨特的磁學、流體力學、光學和聲學特性。

磁性液體表現為超順磁性，本徵矯頑力為0，沒有剩磁；在外磁場下，磁性液體被磁化，滿足修正的伯努利方程。與常規伯努利方程相比，添加了一項磁性能，使磁性液體具有其他流體所沒有的、與磁性相關聯的新性質：例如磁性液體的表觀密度隨外磁場強度的增加而增大。

當光通過稀釋的磁性液體時，會產生光的雙折射效應與雙向色性現象。當磁性液體被磁化時，使相對於磁場方向具有光的各向異性，偏振光的電矢量平行於外磁場方向比垂直於外磁場方向吸收更多，具有更高的折射率。磁場有關，呈各向異性；磁性液體在交變場中具有磁導率頻散、磁粘滯性等現象。

製作方法

（1）獲得磁性液體的基本條件

①顆粒尺寸應小於某一臨界尺寸，該臨界尺寸在10 nm以下。

②顆粒在溶劑中應達到一定的表面活性化要求，從而即使在范德瓦爾斯等各種能量的作用下，也不發生凝聚。

（2）磁性液體的製作工藝

以磁性氧化物超微粒子的製作工藝為例

磁性氧化物化學穩定，容易製成粉末，用途廣泛。 磁性液體用氧化物的粒徑絕大多數應分布在10 nm以下。一般是以磁鐵礦等鐵氧體氧化物為主體，由金屬鹽類水溶液通過共沉澱法製成納米級超微粒。以磁鐵礦（Fe2O3·2Fe3O4）為例，就是在Fe2+和Fe3+的濃度比為1∶2的鐵鹽溶液中加入鹼溶液，例如NaOH溶液，使其析出Fe2O3·2Fe3O4。在反應過程中，通過調整溶液溫度、鐵鹽濃度、鹼的中和過剩量、反應時間等，可以對顆粒尺寸進行控制。

此外，下述方法也可獲得氧化物超微顆粒：

①將固相反應得到的鐵氧體在含有表面活性劑的油中進行長時間的球磨。

②使鐵氧體構成金屬的醇鹽，並把他溶於乙醇等溶劑中，加水分解獲得。

③利用電漿、弧光等使金屬蒸發，在含有適量氧的稀薄氣體中凝聚獲得

磁性液體套用

（1）磁性液體原被稱為“磁流體”，也有稱為“磁液”的。磁性液體套用最廣泛的是磁性密封技術，尤其在要求真空、防塵、或封氣體等特殊環境中的動態密封最為適用。在高保真揚聲器、電機阻尼、磁性感測器等方面磁性液體均具有獨特的套用。

磁性液體密封原理 磁性液體旋轉軸動密封是一種非接觸式密封（即動件和靜件沒有直接接觸），其工作原理是：由環狀永磁體，導磁極靴和導磁轉軸構成閉合磁路，利用永磁體中的磁能，在轉軸與極靴極齒頂端的齒形間隙中產生強弱相間的非均勻磁場，將磁性液體緊緊吸住，形成磁性液體“O”型密封環，把間隙堵死，從而達到密封的目的。如圖1和圖2所示。

主要特點

①無磨損，因為磁性液體具有液體的性質，並且由於基液具有潤滑性，所以還可起潤滑作用。

②密封度好，用於真空時可以達10～5 Pa。

③無泄漏