基于磁性流体的制备及其流变性能的研究

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1、苏州大学硕士学位论文磁性流体的制备及其流变性能的研究姓名：王廖沙申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：洪若瑜;朱永宁20071001磁性流体的制备及其流变性能的研究中文摘要实验制备了水基、甲苯基等多种磁性流体，以IR、XRD、SEM、TEM、VSM、古埃磁天平、毛细管流变仪和旋转流变仪等仪器和装置，对制备的各种磁性流体的流变性能、分散稳定性进行了分析研究，着重探讨了磁性流体的流变性能与其载液特性、固含量、表面活性剂性能及用量、温度条件及磁场强度等因素间的关系，获得了一些有用的数据与结果，为本课题组的磁性流体的实验制备方法及条件的确定与性能改进提供了一些有用的参考。

2、本论文主要做了以下工作：一、毛细管流变仪实验装置的建立及其仪器常数的确定。毛细管流变仪是研究磁性流体流变行为的主要实验装置之一，根据毛细管流变仪测定流体粘度的基本原理，建立了一套实验测量装置，确定了实验测量流程，并正确设计了仪器常数的实验确定方法。采用纯水、甘油水溶液为标准液，通过测定一组等径但不等长的毛细管在相同流量下的压力差数据，通过一定的数据处理，可以完全排除端口效应和动能损失的影响，正确给出实验用毛细管的仪器常数。通过对标准样品的粘度测定比对，使用此方法标定的毛细管流变仪具有足够的测量精度，为本论文对磁性流体流变行为的研究提供了最基本的实验条件。二、实验研究了

3、磁性流体的流变行为，测定了不同磁性流体的粘度数据，讨论了磁性流体的粘度与颗粒粒度及分布状况、固含量、团聚作用、添加剂种类与用量等影响因素间关系。实验还对比了多种低固含量磁性流体样品的磁流变行为，结果表明低固含量的磁性流体符合牛顿流体特征，在外加磁场下仍具有牛顿流体特征，并具有明显的磁致粘效应。以Einstein的粘度式为基础，通过进一步的理论分析，充分考虑了上述各因素的影响，提出了更为全面的粘度预测公式。用新公式计算了多个磁性流体样品的粘度，并与实验的测量值的进行了对比，结果表明新的公式比Einstein粘度式具有更高的精确度，可以用于预测低固含量磁性流体的粘度。磁性

4、流体的制备及其流变性能的研究中文摘要三、分别用机械搅拌法和球磨法制备了不同固含量的水基Fe304磁性流体，并研究了其流变特性。使用毛细管流变仪，研究了机械搅拌法配置的低固含量水基Fe304磁性流体的粘滞特性与制备条件、表面活性剂用量、温度和磁场等因素之间的关系，结果显示：低固含量水基Fe304磁性流体符合牛顿流体的特性。使用旋转流变仪研究了用球磨法制各的高固含量磁性流体的剪切变稀、触变结构、本构方程及其磁场对其流变特性的影响，结果表明高固含量水基Fe304磁性流体属于非牛顿流体，可以用H．B模型良好地描述其流变特性。四、实验制备甲苯基Fe304磁性流体，并对其产品的性

5、能进行了表征，同时研究了其流变特性。采用化学共沉淀法，先合成了磁性Fe304纳米磁胶粒，然后用油酸钠对Fe304纳米微粒进行表面改性制得了甲苯基Fe30#磁性流体，经IR、XRD、SEM、TEM、VSM、激光粒度仪、紫外可见分光光度仪、古埃磁天平，流变仪等手段进行了性能表征，发现此方法所合成的甲苯基Fe304磁性液体颗粒粒度小，分散性好，稳定性好，并且在磁场可以明显改变其流变学特性。实验还探索了将该磁流体与PMMA混合，以制备PMMA的磁性薄膜，拉伸实验结果发现，可显著增加PMMA薄膜的韧性。关键词：磁性流体；磁性微粒；载液；流变学；磁流变效应作者：王廖沙指导老师：洪

6、若瑜朱永宁磁性流体的制备及je流变性能的研究英文摘要PreparationandrheologicalcharacterizationofmagneticfluidsAbstractInthetreatise，thepreparationtechniquesofmagneticfluids(MFs)indifferentsolvents，likewater,toluene，etc．werestudied，andrheologicalbehaviorsofMFs，dispersibilityandstabilitywereinvestigatedexperimental

7、lybyseveralinstruments，suchasIR，XRD，SEM，TEM，VSM，Gouymagneticbalance，capillaryrheometerandrotatingrheometer．Therelationshipbetweenrheologicalcharacteristicsandtheinfluentialfactors，suchascarrierfluidproperties，solidcontent，thepropertiesanddosageofsurfactant，temperatureandintensi