不同載液高穩(wěn)定磁性液體的制備及性能研究.pdf

1、磁性液體是一種同時具有流動性和磁學性能的功能材料，它在機械、儀表、化工以及生物醫(yī)學等方面都有廣泛應用。磁性液體在磁場環(huán)境下工作，穩(wěn)定性的好壞和磁學性能的優(yōu)劣直接影響著其工作壽命和使用性能。制備適用于不同工作環(huán)境的高穩(wěn)定磁性液體是目前該領(lǐng)域的研究熱點。另外，優(yōu)化現(xiàn)有磁性液體的制備工藝，或者提出一種新的制備方法，解決表面活性劑對磁性粒子釘扎作用較弱的問題也是目前研究的一個重要方向。
　　本文制備了可應用于高溫環(huán)境的金屬鎵液磁性液體，并

2、探討了不同處理工藝對穩(wěn)定性和磁學性能的影響。利用TEM、VSM、EDS、XRD、GMB等對磁性顆粒和磁性液體進行了表征，結(jié)果表明，經(jīng)包覆處理后的鎳顆粒表面出現(xiàn)了包覆層，結(jié)合EDS分析，確定了包覆層的成分，證明了Al2O3和SiO2分別成功包覆在Ni顆粒表面;通過對磁性顆粒進行表面包覆改性提高金屬鎵液磁性液體的穩(wěn)定性時，以Al2O3作為鎳顆粒的包覆層制備的磁性液體比SiO2作為包覆層時磁增重隨時間的變化趨勢更小，磁性液體更穩(wěn)定，且磁學性能

3、更好;通過對金屬鎵液磁性液體進行熱處理的方法提高其穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)進行573K熱處理后，磁性液體雖然磁增重較低，但是穩(wěn)定性明顯提高。對兩種不同處理工藝機理進行了分析，認為導致熱處理后磁性液體的磁增重降低的原因是鎳顆粒的表面層已經(jīng)部分被反應消耗掉，導致磁性消失。
　　本文同時提出了一種用微乳液作為基載液制備磁性液體的新方法。選用正己烷為油相、Brij-30為乳化劑、Fe2+和Co2+混合溶液及NaBH4溶液分別為水相，制備了磁性液體，

4、發(fā)現(xiàn)當Fe2+和Co2+混合溶液的濃度范圍在1.0M到1.2M之間、NaBH4溶液的濃度為2M、各相體積比為正己烷∶水相溶液∶Brij-30=9∶3∶3時，微乳液體系的穩(wěn)定性最好。以此微乳液制備的水/正己烷基FeCoB磁性液體的飽和磁化強度為4.9emu/g，剩磁和矯頑力幾乎為零，具有超順磁性;同時，水/正己烷基FeCoB磁性液體具有高的穩(wěn)定性和分散恢復能力，在H=110mT和H=210mT時的分散恢復系數(shù)分別為71.2％和65.4％;

5、另外，水/正己烷基FeCoB磁性液體表現(xiàn)出明顯的磁粘效應，在無外磁場時粘度的對數(shù)值為0.75，在外加磁場為500Gs和1100Gs時粘度對數(shù)值分別能達到3.2和4.5。
　　最后，優(yōu)化了水/正己烷基FeCoB磁性液體的制備工藝。選用司盤-80和OP-10為微乳液的乳化劑，發(fā)現(xiàn)當體積比為正己烷∶司盤-80∶OP-10∶水=14∶3∶3∶6時，制備的水/正己烷基FeCoB磁性液體不僅能夠保證磁場環(huán)境下長時間的穩(wěn)定性，并且能夠明顯提高飽