模板高粘度磁性液体制备研究

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1、创新性实验报告研究题目：硅油基高粘度磁性液体制备研究专业班级：姓名（学号）：完成时间：指导教师：孙维民成绩：研究题目：硅油基高粘度磁性液体制备研究XX学院XX专业（学号）姓名[研究内容]：Fe-Ni合金纳米粒子制备及硅油基磁性液体制备[仪器设备]：纳米粒子制备装置、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、粘度计、震动样品磁强计等超声波震荡器烘焙箱[相关知识]：磁性液体简介磁性液体是纳米级(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均匀分散于一定基液中所形成的稳定

2、胶体体系。它既具有固体磁性材料的磁性，又有液体的流动性，因此它具有其他液体所没有的磁学特性，同时还具有利用磁场来控制流变性、热物理性质和光学特性的能力。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。磁性液体的主要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。磁性微粒平均粒度为10nm左右的金属氧化物及铁氧体、金属或

3、其合金或磁性氮化铁；基液有硅油类、烃类、酯类、聚苯醚类、氟化碳类、液态金属、水等；表面活性剂有阴离子型、阳离子型、两性及非离子型四大类。所以磁性液体的种类较多，可按纳米磁性微粒的种类、基液的种类对磁性液体进行科学分类。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、γ-Fe2O3金属磁性液体Fe、Co、Ni、Fe-Co-Ni合金氮化铁磁性液体（金属间化合物）α-Fe3N及γ-Fe4N稀土铁磁流体稀土磁性材料按基液种类分类基液名称磁性液体的特征和用途水用于医疗、磁性分离、磁

4、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

5、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基本特性及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动性，因此它具有特殊的物理特性、化学特性。特殊的物理特性1.磁化特性磁性液体可呈超顺磁性。当磁性液体置于磁场中时，分子电流磁矩整齐排列，微粒中各磁矩的矢量和不等于零，显示出磁性。2.热效应磁性液体的饱和磁化强度随着温度的提高而减小，直至居里点消失。利用这一现象，将磁性液体置于适当的温度和梯度的磁场下，磁性液体就会产生压力梯度而流动。

6、3.声效应超声波在磁性液体中的传播速度及衰减量与外加磁场有关，且在外磁场作用方向发生变化，超声波在磁性液体中的传播显示各向异性。4.光学特性由于磁性液体在磁场的表现像一个单晶体，因此磁性液体在磁场的作用下也会出现二向性现象，并在光的作用下产生双衍射。5.粘度特性磁性液体的粘度取决于基液的粘度，与磁性颗粒的含量以及外加磁场有关。磁性液体的粘度还受温度的影响，温度升高时，其粘度将会减小。在磁场的作用下，磁性液体的粘度将会明显地增加。6.磁性液体的密度在载液和表面活性剂固定的情况下，磁性液体的密度主要取决

7、于纳米级磁性颗粒的含量。它是直接影响磁性液体的磁性和粘度的重要参数。7.界面现象当外加磁场垂直于磁性液体的表面时，磁性液体的表面出现无数“针形磁花”。“针形磁花”的方向与磁力线的方向相同。“针形磁花”随着磁场强度的增长而长大。当磁场力、磁性液体的表面张力和重力平衡时，“针形磁花”就会保持，不在长大。化学特性1.磁性液体的胶体稳定特性磁性液体的胶体稳定特性是指在强磁场和重力的长时间作用下不分层，磁性颗粒不析出、不团聚。磁性液体的胶体稳定特性直接影响到它的应用。2.磁性液体的抗氧化特性磁性液体的抗氧化特

8、性主要是指磁性颗粒的抗氧化性对于金属磁性液体来说更为重要。因此金属磁性液体的磁性颗粒氧化后不但磁性会大大降低，而且也会导致磁性液体胶体体系的破坏。3.界面活性剂与母液及磁性颗粒的化学匹配界面活性剂是磁性液体的主要成分之一，界面活性剂有阳离子型、阴离子型和两性界面活性剂。界面活性剂有而性机构，既有亲液性，又有憎液性。界面活性剂的亲液基必须与基液的分子机构或理化特性相近似，才能与基液互溶。界面活性剂的增液基与磁性颗粒结合，包覆在磁性颗粒的表面并分散在载液中，形成稳定的胶体