文档介绍：磁流体密封兰州理工大学磁性物理与磁技术研究所1磁流体简介磁流体技术出现于20世纪60年代。。60年代初,磁流体首先由美国NASA在宇宙飞船的活动仓和过渡仓的密封中应用成功。磁流体正广泛地应用于密封技术、传感技术、阻尼技术、发电技术、医疗技术和印刷技术等。一些新的应用领域不断出现。密封的重要性20世纪70年代,苏联“联盟11号”飞船顺利完成进入礼炮1号空间站各项任务后,在再入大气层前,实施返回舱和轨道舱分离时,连接两舱的分离插头分离后,返回舱的压力阀门密封失效,返回舱的空气从该处泄露,舱内迅速减压,致使3名宇航员因急性缺氧,体液沸腾而死亡;20世纪80年代的美国哥伦比亚航天飞机由于动力箱的密封失效而坠毁,7名机组人员全部遇难。磁流体密封有以下特征:不需要外部动力;运动件和静止件之间无刚性接触,因此无磨损;运动时和静止时均无泄漏;具有自行修复能力;低的摩擦转矩和功耗;长而可靠的使用寿命(正常寿命10年右)。2磁流体的性质、载液以及分散剂(表面活性剂)三者组合而成。分散剂(表面活性剂)包覆在超细的磁粒子上,使之弥散于基液中,从而形成一种稳定的固液混合二相胶体。在磁场作用下,磁性颗粒带动着被表面活性剂所包裹着的液体一起运动,因此好像整个液体具有磁性。这种胶状液体既有固体磁性材料的磁性,又有液体的流动性,它具有与固体磁性材料和液体物质所不同的特殊性质。图1,:1)非金属颗粒:亚铁磁性的铁氧体,Fe3O4、等;2)金属颗粒:铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钆(Gd)等;3)合金:FeCo、FeC、FeNi、Fe-CO-Ni等;4)氮化物:Fe3N等;5)化合物:Co-Fe3O4.、CoFe2O4和NiFe2O4等。磁性颗粒非常小,属零维纳米材料(所谓零维纳米材料是指材料在三维尺寸上具有纳米材料的特征)。铁氧体等颗粒的直径约为10nm(100Å),金属磁性颗粒的直径约为6nm(60Å)。在这样小的尺寸下,强磁性颗粒已丧失了大块材料的铁磁或亚铁磁性能,而呈现没有磁滞现象的超顺磁状态,其磁化曲线是可逆的。磁性颗粒的磁偶极矩之间的静磁作用被分子间的热运动,即布朗运动所削弱或抵消,而不致互相集结,磁性颗粒在基液中作无规则的热运动。磁性颗粒的尺寸小,可以防止聚集和沉降。磁性液体胶体体系的稳定性是由磁性颗粒的热运动来决定的,这种热运动随着粒子尺寸的减小而增加。但是磁性颗粒的尺寸又不能太小,当粒子直径小于1~2nm时磁性能就会消失。,可生成不同性能、不同应用领域的磁性液体,如水基、煤油基、二醋基、烃基,聚苯基、硅油基、氟化烃基,氟炭基,金属有机化合物,镓、汞、钒、铟锡合金等液态金属等。对于磁性液体润滑和密封来说,通常选用矿物油和硅油机体;碳氢化合物机体基体的磁性液体通常用作分散和打印设备;医学上应用的一般为水基体的磁性液体。通常液体基体需要有低的蒸发率,无毒,抗腐蚀介质和不溶于特殊介质等特性。