硅油基磁性液體的制備與性能研究.pdf

1、磁性液體在密封、傳感器、減振器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。為了滿足太空復(fù)雜環(huán)境中航天器減振的需要，本文選擇在高溫下具有良好粘溫效應(yīng)的硅油為基載液，制備了硅油基磁性液體，并采用多種測試手段進(jìn)行了表征，總結(jié)了最佳制備方案。
　　硅油基磁性液體的制備難點(diǎn)在于納米磁性顆粒在以基載液中的均勻分散問題，這涉及到硅油、納米磁性顆粒與表面活性劑三者的制備、改性與匹配，核心是通過表面活性劑對磁性顆粒表面處理，使其均勻分散于硅油中。
　　本文制備了兩

2、種表面活性劑和偶聯(lián)劑改性的納米磁性顆粒。首先用化學(xué)共沉淀法制備了Fe3O4納米磁性顆粒。確定了最佳實(shí)驗(yàn)工藝為:反應(yīng)前軀體溶液濃度為0.6mol/L，反應(yīng)溫度為常溫，反應(yīng)時(shí)間為10min。第一步包覆使用月桂酸鈉作為表面活性劑，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為1h。第二步包覆使用硅烷偶聯(lián)劑，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間為1h。包覆后顆粒的平均尺寸大約在9nm左右，飽和磁化強(qiáng)度為57.32emu/g,納米Fe3O4磁性顆分散性良好。
　　其次

3、，用stober法制備了納米Fe3O4磁性顆粒。確定了最佳實(shí)驗(yàn)工藝為:反應(yīng)前軀體溶液濃度為0.6mol/L，第一步包覆使用正硅酸乙酯作為表面活性劑，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為6h。第二步包覆使用聚乙氧基硅氧烷，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為6h。包覆后顆粒的平均尺寸大約在9nm左右，飽和磁化強(qiáng)度為63.43emu/g，納米Fe3O4磁性顆粒分散性良好。
　　然后，采用超聲波分散相結(jié)合的方式，以硅油為載液，采用上述兩種情況下分別制備

4、的納米Fe3O4磁性顆粒研制了硅油基磁性液體，考察了磁性顆粒制備工藝的影響。結(jié)果表明，采用在水浴中使用正硅酸乙酯和聚乙氧基硅氧烷對顆粒進(jìn)行包覆的實(shí)驗(yàn)工藝制備出能穩(wěn)定存在的硅油基磁性液體，總結(jié)出磁性顆粒的粒徑與基載液的結(jié)合性是決定硅油基磁性液體性能和穩(wěn)定性的關(guān)鍵性因素。
　　采用本實(shí)驗(yàn)工藝制備的硅油基Fe3O4磁性液體性能指標(biāo):飽和磁化強(qiáng)度51.13Gs，粘度（室溫）111.2mPa·s;在高溫條件下具有良好的粘溫效應(yīng)，粘度隨磁場強(qiáng)