磁性液体及其制造工艺

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磁性液体及其制造工艺

Character and Applications of Magnets Liquids

Abstract：In this paper，the applications and characteristic of magnets liquid is also given．

Keywords：magnets liquids；applications；manufacture；ultrasonic wave

1 引言

磁性液体最初是 1965 年美国宇航局为了解决太空服头盔转动密封的技术难题而率先研制

成功的。宇航员进入太空所穿宇航服的一个关键部位--颈部，必须用液体磁性材料制作。颈部

是宇航帽与宇航服连接之处，既要让宇航员的头部能够自由转动，又要密封度高。如果密封不

够，宇航服里的氧气泄漏，宇航员生命受到威胁。这个连接部位，若用固体物质显然太硬，而

一般液体物质密度不够，惟有液体的纳米磁性材料符合要求。

所谓磁性液体（Magnetic Liquids），并非是指液态的磁性材料（物质处于液态的温度都高

于其居里温度，所以目前还没有液态的磁性材料），而是把用表面活性剂处理过的纳米级超细

磁性微粒高度分散于基液中形成的一种均匀胶体溶液。该溶液在重力和磁场作用下也不会出现

凝聚和沉淀现象，具有固体的磁性和液体的流动性，因此具有许多独特的性质，在电子、仪

表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都具有独特而广泛的应用。根据用途不同，可以选用

不同基液的产品。

2 磁性液体的分类

磁性液体按材料、超微粒的制作、分散方法等不同，分为以下几类：

（1 ）铁氧体型磁性液体主要以金属氧化物作为磁性微粒，以水、碳氢化合物、矿物

油、精制油、二酯基液、透平油氟醚油等为基液。

（2 ）金属型磁性液体以金属或合金作为微粒，按基液的不同分为非导体型和导体型。

非导体型金属磁液一般以甲苯或煤油为基液，导体型则以非磁性金属膜（或合金膜）去覆盖磁

性金属微粒。

（3 ）复合型磁性液体他是以普通磁性液体和非磁性微粒复合形成的一种新型磁性液

体。

3 磁性液体的性质

由于磁性液体同时具有磁性和流动性，因此具有许多独特的磁学、流体力学、光学和声学

特性。

磁性液体表现为超顺磁性，本征矫顽力为 0，没有剩磁；在外磁场下，磁性液体被磁化，

满足修正的伯努利方程。与常规伯努利方程相比，添加了一项磁性能，使磁性液体具有其他流

体所没有的、与磁性相关联的新性质：例如磁性液体的表观密度随外磁场强度的增加而增大。

当光通过稀释的磁性液体时，会产生光的双折射效应与双向色性现象。当磁性液体被磁化

时，使相对于磁场方向具有光的各向异性，偏振光的电矢量平行于外磁场方向比垂直于外磁场

方向吸收更多，具有更高的折射率。磁场有关，呈各向异性；磁性液体在交变场中具有磁导率

频散、磁粘滞性等现象。

4 磁性液体的制作方法

（1）获得磁性液体的基本条件

①颗粒尺寸应小于某一临界尺寸，该临界尺寸在10 nm 以下。

②颗粒在溶剂中应达到一定的表面活性化要求，从而即使在范德瓦尔斯等各种能量的作用

下，也不发生凝聚。

（2）磁性液体的制作工艺

以磁性氧化物超微粒子的制作工艺为例

磁性氧化物化学稳定，容易制成粉末，用途广泛。磁性液体用氧化物的粒径绝大多数应分

布在10 nm 以下。一般是以磁铁矿等铁氧体氧化物为主体，由金属盐类水溶液通过共沉淀法制

成纳米级超微粒。以磁铁矿（Fe2O3・2Fe3O4）为例，就是在 Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1 2∶的铁

盐溶液中加入碱溶液，例如NaOH 溶液，使其析出Fe2O3・2Fe3O4。在反应过程中，通过调整

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摘要：

磁性液体及其制造工艺CharacterandApplicationsofMagnetsLiquidsAbstract：Inthispaper，theapplicationsandcharacteristicofmagnetsliquidisalsogiven．Keywords：magnetsliquids；applications；manufacture；ultrasonicwave1引言磁性液体最初是1965年美国宇航局为了解决太空服头盔转动密封的技术难题而率先研制成功的。宇航员进入太空所穿宇航服的一个关键部位--颈部，必须用液体磁性材料制作。颈部是宇航帽与宇航服连接之处，既要让宇航员的头部...

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