文档介绍：山东大学
硕士学位论文
Fe<,3>O<,4>纳米磁性液体的制备与密封性能的研究
姓名:王美婷
申请学位级别:硕士
专业:材料工程
指导教师:尹衍升
20041020
山东大学硕「学位论文
摘要
磁性流体是一种人工合成的纳米液体材料,具有磁性和流动性,其独特的性
能和广阔的应用前景,吸引了国内外众多的材料研究者。磁流体密封是近几年发
展起来的一项新技术,在旋转密封中具有其它密封方式不可比拟的优点无泄露、
无磨损、密封可靠、寿命长,受到国内外学者和工程技术人员的重视。鉴于此,
本文研究了纳米磁性流体的制备工艺,合成了柴油基磁性流体和多种表面活性剂
稳定的水基磁性流体,并对它们进行了结构性能表征。本文通过对磁性流体的密
封结构的讨论,分析了影响密封能力的各种因素,为磁性流体的应用和产业化推
广打下了良好的基础。
本文利用湿化学沉淀法制备了纳米磁性流体,并对其结构性能进行了
表征,探讨了反应前驱液的浓度,沉淀剂种类、用量和加入方式,值等因素
对磁性流体性能的影响,总结出了一套简单可行、成本低廉、便于产业化推广、
科学合理的制备理论。摸索出了最佳的制备工艺条件反应前驱液浓度在
或,以氨水为沉淀剂,左右作为氨水的滴加终点,油
酸油酸钠、改性磁流体在左右稳定性最好,改性在左右稳
定性为最好。
本文利用一射线衍射、电子显微镜、电子衍射、高分辨电镜、红外光谱等
手段对制备的磁性流体进行了表征和分析。结果表明制得的磁性流体中的磁性
粒子呈近球形,主流粒径在,具有超顺磁性,这是磁性流体具有一系列
优良性能的微观基础,也是能够获得广泛应用的微观基础磁性流体中的纳米粒
子具有良好的表面活性剂包覆层外壳,表面包覆层对纳米粒子具有稳定作用和保
护作用,可避免纳米粒子氧化、晶格畸变和产生位错等缺陷。
本文研究讨论了磁性流体密封的原理、结构形式、影响密封能力的因素及密
封寿命等相关因素,讨论的主要目的是提高密封压差,同时在保证密封能力的前
提下,尽量使密封结构简单。单级密封结构简单,但密封能力低,故一般在实际
应用中采用多级密封、多极密封、多极一多级密封、离心密封等,以提高密封能
力,有时需要在密封结构上附加外部水冷装置,增加了密封结构复杂性和密封元
件的体积,对某些空间狭窄或对重量限制要求较高、而且密封压差较大、对密封
要求较特殊、密封条件较特殊的仪器设备,磁性流体密封结构的复杂性大大限制
了其应用,因此,如何研制结构尽量简单,又能满足高性能密封要求的密封结构,
是目前研究的又一热点口
关键词磁性液体柴油制备理论密封
山东大学硕士学位论文
即
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行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何
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论文作者签名美日期
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论文作者签名二以醉导师签名卿日期全巴竺互公
山东人学硕学位论文
绪论
纳米磁性液体,简称磁液,又称铁磁性液体、磁性流体,是亚铁磁性物
质如或铁磁性物质如等的纳米颗粒表面吸附一层
表面活性剂,均匀稳定地分散在某种基液中形成的一种弥散溶液,即磁性微粒的
胶体溶液。纳米磁性液体是一种新型的纳米材料,不但具有磁性,而且具有流动
性,是液态体系、纳米材料和现代磁学技术的有机结合,是一种液态的强磁性材
料,在航空航天、电子技术、机械化工、生物医药、信息技术等高新技术领域中
得到广泛应用
磁性流体的发展
磁性流体是产生于上世纪年代末、年代初的一种液体磁性材料,具有
与普通磁性材料及液体材料所不同的特性,在许多领域中有其特殊的用途。
年代初期,美国宇航局为了解决宇航服可动部分的密封及在空间失重状态下的燃
料补充问题,开发了磁性流体。年美国人将磁铁矿放在含有油酸
的有机相中进行长时间粉碎首次制备了磁性液体。年日本人饭坂润三等
将湿式磁铁矿放在含水溶液中吸附油酸,经水洗、脱水后进行分散处理得到磁性