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书目1 1、磁性液体的概念及相关概述磁性液体的概念及相关概述2 2、Ni Ni磁性纳米粒子的制备磁性纳米粒子的制备 3 3、氟碳油基磁性液体的制备与性能氟碳油基磁性液体的制备与性能 4 4、结论结论 一、磁性液体的概念及相关概述磁性液体的概念及相关概述1、磁性液体的概念 磁性液体（Magnetic Liquid），又称磁流体，是纳米级(10纳米以下)的金属氧化物、铁氧体、金属或铁磁性氮化铁等强磁性微粒高度匀整分散于确定基液中所形成的稳定胶体体系。它既具有固体磁性材料的磁性，又有液体的流淌性。1.1、磁性液体的类型磁性液体是一种固液混合相流体。由纳米磁性微粒、基液和表面活性剂构成。在常温状态下，磁性液体呈胶体体系状态。磁流体的磁性是由磁性纳米颗粒供应，载液确定着磁流体的用途，表面活性剂起中间介质的作用。按磁性微粒类型分类按磁性微粒类型分类磁性液体名称所含磁性固体颗粒物质铁氧体磁性液体Fe3O4、-Fe2O3金属磁性液体Fe、Co、Ni、Fe-Co-Ni合金氮化铁磁性液体-Fe3N及-Fe4N稀土铁磁流体稀土磁性材料按基液类型分类按基液类型分类基液名称磁性液体的特征和用途水用于医疗、磁性分别、磁显示、磁带及磁泡检测酯及二酯用于真空及高速密封、阻尼硅酸盐酯类 低温密封碳氢化合物 高速密封、阻尼氟碳化合物 不溶于其他载液聚苯基醚真空及高速密封水银 高饱和、导热良好的密封按表面活性剂分类按表面活性剂分类基液名称适用的表面活性剂水基 油酸、亚油酸、亚麻酸以及它们的衍生物、盐类及皂类酯及二酯油酸、亚油酸、亚麻酸、磷酸二酯及其他的非离子界面活性剂碳氢基 油酸、亚油酸、亚麻酸、磷酸二酯及其他的非离子界面活性剂氟碳基 氟醚酸、氟醚黄酸以及它们的衍生物、全氟聚异丙醚硅油基硅烷偶联剂、羧基聚二甲基硅氧烷、羟基聚二甲基硅氧烷、胺基聚苯基甲基硅氧烷聚苯基醚苯氧基十二烷酸、磷苯氧基甲酸、磁性液体的制备方法目前磁性液体的制备方法有：机械粉碎法、热分解法、解胶法、水溶液吸附有机相分散法、真空蒸镀法、气相液相反应法、阴离子交换树脂法、氧化沉淀法、蒸发冷凝法等。、磁性液体的基本特征和性能磁性液体的特性是磁性颗粒、界面活性剂及载液性能的综合表征。作为一种特殊的胶体，磁性液体同时兼有软磁性和流淌性，因此它具有特殊的物理特性、化学特性及流体特性。3 3物理特征物理特征、磁化特性、热效应、声效应、光学特性、粘度特性、磁性液体的密度、界面现象3 3化学特征化学特征、胶体稳定特性、抗氧化特性、界面活性剂与母液及磁性颗粒的化学匹配、蒸发特性二、NiNi磁性纳米粒子的制备磁性纳米粒子的制备1、Ni纳米颗粒的制备 本试验在阳极的水冷Cu板上放置Ni块体，将钨棒安装在水冷的阴极架上作为阴极，将整个系统用真空泵抽至真空度小于2Pa，再充入50%H2 50%Ar混合气体，总压为1.0105Pa，然后给整个炉体通冷却循环水后，用高频引弧器引燃点电弧。为使电弧稳定燃烧，制备过程中要保持两电极间确定的间距（样品为一电极），维持电流60A与电压22基本不变。点弧确定时间后，停弧，待粉末沉积后抽出工作气体，通入确定量的氩气，并每隔确定时间充入确定量的空气，使样品粉体充分钝化后收集。图2-1 制备Ni纳米粒子的试验装置示意图冷却水冷却水真空泵视察窗Ni钨棒气孔电源2、Ni纳米粒子的相组成图2-2 Ni纳米粒子的XRD谱3、Ni纳米粒子的粒度分布图2-3 Ni纳米粒子的TEM 照片4、Ni纳米粒子的磁性图2-4 Ni纳米粒子的磁化曲线三、氟碳油基磁性液体的制备和性能氟碳油基磁性液体的制备和性能1、氟碳油基磁性液体的质量组成 氟碳油基磁性液体的质量组成为：Ni纳米粒子10-60，氟碳油30-70，硅脂5-20，油酸5-8。2、氟碳油基磁性液体的制备工艺按配方比例称取Ni纳米粒子、氟碳油基、硅脂；把适量的Ni纳米粒子放入烧杯，倒入表面活性剂油酸，搅拌后用超声波震荡15分钟(目的是将配成的溶液震荡匀整,使Ni纳米粒子充分混合入油酸当中)；将烧杯加热到80，在该温度下保持20分钟后，自然冷却到室温；用磁铁挤出多余的油酸，并倒出，将烧杯放入烘箱，首先加热到100并恒温60分钟左右，然后再降温到80并恒温60分钟左右，之后再降温到50并恒温60分钟左右，然后自然冷却到室温；把称好的氟碳油基、硅脂放入搅拌容器中，机械搅拌30分钟；把经过处理的Ni纳米粒子再放入搅拌容器中，再机械搅拌1小时，即制备出氟碳油基磁性液体。3、氟碳油基磁性液体的粘度图3-1 氟碳油基磁性液体的粘度与Ni纳米粒子质量分数的关系 （a）基液粘度与温度的关系 （b）Ni粉含量为10wt时，粘度与温度的关系 （c）Ni粉含量为30wt时，粘度与温度的关系 （d）Ni粉含量为40wt时，粘度与温度的关系 图3-2氟碳油基磁性液体的粘度与温度的关系图3-3氟碳油基磁性液体的饱和磁化强度与Ni纳米粒子质量分数的关系四、结论(1)接受直流电弧等离子法，以纯Ni块作为阳极，用钨棒作阴极，在总压力为1.0105Pa的50%H250%Ar 的混合气体中，制备出了Ni纳米粒子。(2)氟碳油基磁性液体的配方为：磁性纳米粒子1060，氟碳油3070，硅脂520，油酸58。用Ni纳米粒子作为磁性粒子、油酸为表面活性剂、氟碳油(加部分硅脂)为基液制备了氟碳油基磁性液体。(3)氟碳油基磁性液体的粘度测量结果表明，磁性液体的粘度随着磁性粒子质量分数增高而增大，随着温度上升，磁性液体的粘度减小。当粒子质量分数低于25%时，与用Vand公式计算得到的数据比较，两者基本相符，但随着粒子质量分数增加，两者差别增大，这是因为磁性粒子浓度增大到确定成度时，磁性液体失去了牛顿液体特性。制备的氟碳油基磁性液体，当Ni粉含量为10wt时，常温(25)粘度为8.8103mPa.S，高温(85)粘度为2.7103mPa.S；Ni粉含量为30wt时，常温(25)粘度为1.23104mPa.S，高温(85)粘度为6.3103mPa.S；Ni粉含量为40wt时，常温(25)粘度为2.19104mPa.S，高温(85)粘度为1.01104mPa.S。(4)氟碳油基磁性液体的饱和磁化强度测量结果表明，磁性液体的饱和磁化强度与粒子浓度并非成线性关系，在粒子浓度20wt%旁边有一拐点，当粒子浓度较20wt%足够小或足够大时，才接近线性关系，这可能是高粘度基液的影响。制备的氟碳油基磁性液体，当Ni粉含量为10wt时，室温下饱和磁化强度为5.5Am2/kg；Ni粉含量为30wt时，室温下饱和磁化强度为13.98Am2/kg；Ni粉含量为40wt时，室温下饱和磁化强度为16.51Am2/kg。精品课件精品课件！精品课件精品课件！感谢！