纳米磁性液体材料在动态密封中的应用前景展望

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1、纳米磁性液体材料在动态密封中的应用前景展望摘要：作为一种新的密封方式，磁性液体密封的优点存零泄漏、无固体磨损、能耗小、寿命长等，因为它具有这一系列的优点，所以传统动态密封中的一系列问题得到了解决，现今在真空领域范畴内人们己经广泛应用磁性液体密封技术了。本文就磁性液体密封的原理、优点，制备方式、密封方式以及纳米磁性液体的其他应用展开Y探究。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：物理；动态密封；纳米材料中图分类号：TM27文献标识码：A文

2、章编号：1671-2064(2017)12-0233-01作为一种新的密封方式，磁性液体密封的优点有零泄漏、无固体磨损、能耗小、寿命长等，因为它具有这一系列的优点，所以传统动态密封中的一系列问题得到了解决，作为第一个被开发、被商业化的磁性液体产品，纳米磁性液体是最成熟的商业应用之一。然而，因其难度大、所需技术水平高等问题，迄今鲜有公开报道。南京大学固体微结构实验室研制出了新型憎油基磁性液体，并将其应用在旋转轴动态密封上，同时成果显著；北京交通大学李德才［1］等人也对此展开了探究，一致认为磁性液体密封具有非常可观的应用前景。1纳米磁性液体密封的原理、优点磁性液体密封技术是一种非接触式密封技术，其

3、介质是磁性液体，由于磁性液体对磁场的响应特性，把磁性液体注入到由高性能的永磁体、导磁性良好的极靴和转轴所构成的导磁回路的间隙中，会形成数个磁性液体“0”型圈，当磁性液体受到压差作用时，会在非均匀磁场中移动，不均匀磁场就会使磁性液体产生对抗压差的磁力，今儿达到新的平衡，这样就起到Y密封的作用。磁性液体密封的优点是零泄漏、无固体磨损、能耗小、寿命长等，能够解决传统密封中材料泄露、高耗能等问题。液体密封图见图1。2纳米磁性液体的制备方法2.1化学共沉淀法目前制备磁性液体的方法中化学共沉淀法是使用最多、应用最广泛的方法之一，它的特点是速度快、回收率高、效果好等。磁性微粒的尺寸是可以根据工艺参数的改变而

4、改变的，不仅如此，加入其它金属粒子可以使磁性微粒的性能得以改善，通过上述步骤，可以制备性能良好的磁性液体。其具体操作方法.•将可溶的??铁盐和铁盐按比例生成三氧化四铁理论量（摩尔比为1:2）较小的比例混合后，加入碱性沉淀剂，生成三氧化四铁超微粒子，然后将三氧化四铁粒子加入到含有表面活性剂的载液中煮沸，分离后便可的磁性液体。2.2真空蒸镀法真空蒸镀法缺点是设备复杂程度高，对真空度程度要求高，虽然其条件苛刻，但因此制备的磁性微粒颗粒度小，粒度均匀，分散好，具体操作方步骤为：在旋转滚筒中加入含有表面活性剂的低挥发性溶剂，将筒真空化，在金属被蒸发的同时，表面活性剂也被蒸发，滚筒表面右大量金属吸附，并在

5、载液中分散，从而制备出磁性液体。此外还有热分解法、机械球磨法、解胶法，等离子体法等方法。3磁性液体的密封方法许多学者对以磁性液体为介质的密封方式进行了很长时间的探索和研究，其中，以下研究最具代表性：M.D.Cowley和R.E.Rosenseig对磁性液体界面稳定性进行了深入研究后，得出了影响磁性液体界面稳定性的因素之一为磁场的结论[2]:北京航空航天大学的王之珊等人曾经做到持续密封时间达48h[3];中国矿业大学的杨志伊等人曾经做到零泄漏持续密封高达上千小时，但长时间密封磁性液体失败[4]。使用磁性液体密封技术对液体进行密封难以实现长时间零泄漏的原因是：在磁性液体与被密封液体之间的界面存在着

6、一种随着旋转速度的加快和密封压力的加大而加剧的不稳定性。因此，要实现以液体为密封介质的磁性液体密封，必须要使密封液体的速度和被密封液体的速度差额尽量缩小，降低作用于被密封液体的压力。组合式磁性液体密封的原理为：磁性液体密封技术和双螺旋密封技术的组合，在密封领域发展越来越迅速的是螺旋密封，因为其结构简单，耐压能力较强。但是双螺旋密封装置有一个致命的缺点：其在低速运行时被密封介质出现泄漏是无法避免的，若想使其密封效果达到最优则必须尽景提高转速，但是前文所述磁性液体密封技术相比传统密封方式具有零泄漏、长寿命等优点，并且无论在静止密封，还是旋转密封都可以使液体介质零泄漏。4纳米磁性液体密封的其他应用4

7、.1磁性液体在往复轴密封中的应用[5]磁性液体往复密封技术成为一种崭新的动密封技术的原因是：磁流体往复密封装置不仅可以在一定程度上取代传统的旋转轴密封而且可以完成往复运动密封，从而达到往复加旋转复合运动密封的效果，因此在21世纪以来此密封技术得到Y突飞猛进的发展。4.2磁性液体在直线型密封中的应用[6]磁性液体立线密封技术的结构包括非导磁性轴、轴套、环形永久磁铁、极靴和磁性液体。磁性液体密封技术的