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用纳米磁性液体模拟制造失重和微重力状态的流体

微重力状态对固体结构影响不大,但对流体行为影响很大,制造流体的微重力状态是微重力科学的重要基础工作.目前人们利用落井、落塔、落管、飞机、火箭等获得微重力状态,其微重力实验时间很短,仅10s 左右,很难满足一般的实验要求;利用卫星、航天飞机等绕地球飞行的航天器可获得长时间的微重力状态,但投资高,风险大,远没有地面上方便;有人试做了用超强磁场使玻璃晶体悬浮,再用激光使玻璃晶体熔化而制造流体微重力状态的实验,这需要超导电磁体和复杂的设备才能产生这样的超强磁场.显然获得流体微重力状态难度很大[ 1].由于人类至今还未发现居里温度高过熔点的材料,所以单纯的流体材料都是弱磁性的.纳米磁性液体是直径10(nm)左右的固体磁性微粒包裹一层表面活性剂分子后均匀地分散在水、油、脂或液态金属等载液中形成的稳定的胶体溶液,纳米磁性液体既具有铁磁体的强图1 超重和失重实验磁性,又有一般液体的流动性[ 2].所以利用纳米磁性液体的强磁性和流动性在普通磁场强...  (本文共4页) 阅读全文>>

《功能材料》2004年01期
功能材料

纳米磁性多层膜的微波电磁特性研究

1 引 言随着电子仪器小型化、高性能化的飞速进步,表面贴装技术和集成化技术得到广泛应用。在此背景下,电子器件的微型化,高频化的研究已成为一个十分活跃的领域。与其它电子元件研发相比较,磁性器件的微型化是比较落后的,其主要原因是由于电感器、变压器的磁性材料在高频时磁导率特性显著降低所致。大量的研究表明,为了维持优良的高频磁导率特性,磁性材料的电阻率ρ和饱和磁化强度Bs应具有较高量值,并且具有适度大小的各向导性场Hk。众所周知,金属磁性材料具有大的饱和磁感强度Bs但电阻率ρ很小,而铁氧体磁性材料则具有大的电阻率ρ和小的饱和磁感强度Bs。显然这二种材料都不具备高频微磁器件对材料的要求。从上世纪80年代末期开始,一种期待能应用于高频、超高频直至微波频段的高性能软磁薄膜的研究一直受到磁学工作者们的重视。这种高性能软磁薄膜能广泛应用于薄膜电感器,薄膜干扰抑制器、薄膜磁场传感器、高密度磁记录再生磁头等,该薄膜材料是以Fe基、Co基及FeCo基为...  (本文共3页) 阅读全文>>

《稀有金属材料与工程》2004年08期
稀有金属材料与工程

等离子体活化法制备纳米磁性液体

1 引 言 氮化铁磁性液体比金属磁性液体具有更高的磁饱和强度、更好的稳定性和耐腐蚀性,是20世纪90年代问世的1种新型磁性液体纳米功能材料,其在磁场作用下呈现出许多固态磁性材料所不具备的奇异特性,应用范围逐年扩展[1]。国际上磁性液体的制备、性能和用途的研究,已形成一门学科和特殊的技术门类[2],迄今已召开9届国际磁性液体会议[3]。但目前国内外制备氮化铁磁性液体的工艺过程复杂、工艺流程冗长,阻碍了磁性液体的开发应用。日本[4]提供的氮化铁磁性液体制备方法要经多次升温降温,工艺复杂,流程需要十几个小时;北京钢铁研究总院采用“热分解羰基金属”的方法,虽然制备出磁饱和强度接近国际参数的磁性液体,但流程需要三十几个小时[5]。作者采用等离子体活化法,使氮化铁磁性液体反应时间缩短至2 h左右。本文介绍利用自行设计的反应装置[6],对气液两相混合介质进行的活化和电离,通过控制脉冲频率、反应温度及处理时间等实现了常压下用物理手段提高气液...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机械工程师》2017年04期
机械工程师

自动化纳米磁性液体教学演示平台的研制

0引言磁性液体不但具有固体材料的磁性,而且还具有液体的流动性,是一种新型的功能磁性材料[1-3]。在磁场的作用下可呈现不同的形态,同时在外磁场作用下具有阻尼、传热和靶向给药等特性[4-8]。不仅在航天航空、机械密封、阻尼等领域得到广泛的应用[9-13],在光电子器件、生物医学[14]等高尖端领域也得到深入发展。磁性液体是一种对磁场敏感的新型液体功能材料,它是由磁性颗粒借助于表面活性剂的包覆高度分散于载液中形成的一种稳定具有双重性质的胶体溶液,双重性是指在磁场下能呈现出固体磁性材料的磁性和液体材料的流动性。颗粒与载液通过表面活性剂混合而成的这种磁性液体在外场作用下也能长期稳定地存在,不产生沉淀与分离[15]。作为一种极具潜力的新型智能材料,但在教育方面的应用鲜见报导。“自动化纳米磁性液体教学演示平台”能够展现出磁性液体在单一磁场与复合磁场作用下的不同状态,能展示出纳米磁性液体的磁效应、悬浮特性及表面特性等特点。通过单片机对磁场的调...  (本文共3页) 阅读全文>>

《微生物学通报》2015年12期
微生物学通报

一株胞内合成纳米磁性颗粒菌株的筛选及鉴定

纳米材料由于其具有独特的尺寸、形貌、光电性质、化学性质及力学性质而被广泛研究[1],其中纳米磁性材料具有的独特性质而广受科学家的青睐[2-3]。传统化学方法合成纳米磁性材料成本高、产率低,限制了这一领域的发展和应用研究[3]。自1975年科学家首次发现趋磁细菌以来,科学家们有意识地利用微生物进行纳米磁性材料的生物合成和应用研究[3-7]。细菌合成的纳米磁性颗粒具有尺寸分布窄、稳定性高、生物相容性好、产率高和成本低等优点[6-10],在纳米生物技术、医药和催化等领域具有广泛的应用潜力[11-14]。同时细菌可以在室温和近中性p H的温和条件下合成无机纳米粒子,是一种清洁、无毒和无污染的绿色合成方法[6-8]。迄今为止科学家们用不同的方法从不同的环境中分离近30株(包括纯化的、未纯化的及不能培养的)趋磁细菌,这些趋磁细菌模式菌株多数属于Proteobacteria的Alpha-亚纲[4-6]。此外,研究者分离出的Actinobact...  (本文共7页) 阅读全文>>

《金属功能材料》2010年01期
金属功能材料

纳米磁性液体的制备方法

纳米磁性液体是由纳米级(一般小于10 nm)的铁磁性或亚铁磁性颗粒,通过界面活性剂高度地弥散、悬浮在载液(水、矿物油、酯类、有机硅油、氟醚油及水银等)中,而形成稳定的胶体体系。纳米磁性液体即使在重力场、电场或强磁场的长期作用下,其中的纳米级磁性颗粒也不会发生团聚现象,可以保持磁性能稳定,而且磁性液体的胶体也不被破坏[1~4]。1948年,Rabinow发现了磁性液体的磁流变效应,磁性液体作为一种新型功能材料从而受到了广泛的关注。美国的Papell[5]在1963年获得第一个磁性液体制备专利,并于1965年在NASA航天产品的密封中获得了实际应用。纳米磁性液体同时具有磁性和流动性,因而具有许多独特的性能。由于其特殊的物理化学性质,具有很广泛的应用前景,其应用范围已扩展到航空航天、电子、化工、机械、能源、冶金、环保、生物医疗等各个领域[6]。本文介绍了纳米磁性液体的基本组成,着重介绍了纳米磁性液体的制备方法,对制备过程中需要注意的问...  (本文共4页) 阅读全文>>