磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
磁流体?什么是磁流体密封?
磁流体密封技术是在磁流体的基础上发展起来的。当磁性流体注入磁场的间隙时,它可以填充整个间隙以形成“液态O形环”。磁性流体密封的功能是将旋转运动转移到密封容器中,通常用于真空密封。
磁流体的组成
由Papell于1995年在美国发明的磁性流体是铁磁性细粉末(例如磁铁矿(约100& Aring;))在诸如水 油 酯 醚的液体中的稳定分散体。胶体液体。该液体具有在通常的离心力和磁场的作用下被吸引到磁体上的特性,既不下沉也不聚集,而且还使其自身受到磁性。
磁流体由三个主要部分组成:
1)固体铁磁颗粒(Fe3O4);
2)表面活性剂(稳定剂),其涂覆颗粒并防止它们相互聚集;
3)载体液体(溶剂)。
磁流体的原理
圆形永久磁铁,由极靴和旋转轴形成的磁路,在磁铁产生的磁场的作用下,集中放置在轴和极靴顶端之间的磁性流体,形成所谓的磁铁。 “O”形。环挡住间隙通道以达到密封的目的。该密封方法可用于旋转轴是磁体并且旋转轴是非磁性体的情况。前者的磁通量集中在间隙上并穿过旋转轴以形成磁路,后者的磁通量比不通过旋转轴,而是通过密封间隙中的磁性流体而构成磁路。
磁流体的特性
磁流体是一种叫胶体溶液。作为密封用的磁流体,其性能要求是:稳定性好,不凝聚、不沉淀、不分解;饱和磁化强度高;起始磁导率大;粘度和饱和蒸气低,其他如凝固点、沸点、导热率、比热和表面张力等也有一定的要求。
影响磁流体稳定的主要因素有:微粒力度大小、表面活性剂和载液以及它们的合理配比。稳定性是磁流体各种特性存在的前提。
磁流体密封装置是由不导磁座、轴承、磁极、永久磁铁、导磁轴、磁流体组成,在均匀稳定磁场的作用下,使磁流体充满于设定的空间内,建立起多级“O型密封圈”,从而达到密封的效果;每级密封圈一般可以承受大于0.15~0.2个大气压的压差。总承压为各级压差之和,一般设计为2.5个大气压,总体耐压随液态“O”形圈的级数增加而增加。被世界各国广泛公认的“零泄漏”动密封先进技术。
特性
·长寿命
无磨损,具有极佳的工作可靠性。
·高性能
极限真空度10-6Pa,泄漏率10-12Pa.m3/sec。
·高适应性:
从低速到高速,从低压到高压,从室温到高温,均能满足各种设备的要求。
应用
随着经济的发展,国内外真空设备发展迅猛。在许多回转动密封装置上,磁流体密封得到了广泛的应用,例如在单晶硅炉、真空钎焊炉、真空熔炼炉、化学气相沉积、离子镀膜、液晶再生等真空设备的密封,以及高温高压设备及对环境要求较高的设备的密封。从而提高产品质量,获得很好的经济效益。