什么是磁流体

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时间：2017-04-26 10:18:38

（1）什么是磁流体
磁流体（又名磁液，磁性流体，磁性液体）是由直径为纳米量级的磁性固体颗粒均匀分散在基载液中而形成的一种稳定的胶体溶液，这种溶液即使在重力场、电场、磁场作用下也能长期稳定的存在，不产生沉淀与分离，其组成如下图所示。

图1 磁流体的组成

磁流体既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，因此有着广泛的应用和很高的学术价值。

（a）磁化曲线（b）表面不稳定性
图2 磁流体的磁响应特性

（2）磁流体密封的原理
磁流体密封是一种用磁流体作为密封介质的非接触式密封。利用磁流体对磁场的响应特性，把磁流体注入到由高性能的永磁体、导磁良好的极靴和转轴所构成的导磁回路的间隙中，会形成数个磁流体“O”型圈，当磁流体受压差作用时，会在非均匀磁场中移动，不均匀磁场就会使磁流体产生对抗压差的磁力，进而达到新的平衡，这样就起到了密封的作用。磁流体密封原理如下图所示。

1-密封腔；2,5,7-橡胶密封圈；3-外壳；4, 8极靴；6-永磁体
图3 磁流体密封原理图

（3）磁流体密封的优点
磁流体密封的应用范围极其广泛，密封适应性强，无论是静态密封还是动态密封，无论是旋转密封还是往复密封，都可以应用。在某些方面，它的优点是传统密封方式无法比拟的。磁流体密封与传统的密封相比有以下优点：
（1）零泄漏：在动态和静态测试中，采用质谱测定法对氦气密封进行评估，在常温常压下，氦气的泄漏量小于10^-12（Pa·m³）/s，通常人们称为零泄漏；
（2）使用寿命长：一般寿命在十年以上；
（3）高可靠性：磁流体密封装置包括一块简单的永磁体、极靴和少量的磁流体，唯一会产生磨损的是轴承，因而可靠性高；
（4）完全无污染：由于没有机械磨损，液体密封环不产生污染系统的粒子；
（5）能承受高转速：最高可承受几十万rpm的高转速;
（6）最佳的扭矩传递：传动轴可进行100%的扭矩传动而没有功率损耗，并能够不间断地提供同向旋转；
（7）低的粘性摩擦：磁流体粘性摩擦小，并不依赖于密封所加的压力，因而运转平稳。