磁性液体中非磁性小球与磁性纳米颗粒的相互作用及磁组装

利用磁性液体与聚苯乙烯小球溶液混合得到的复合磁性液体, 研究了聚苯乙烯小球和磁性纳米颗粒在外加磁场作用下的动力学过程. 实验结果表明, 当外加磁场的方向平行于样品平面时, 聚苯乙烯小球在沿着磁场的方向上表现出相互吸引而形成链状结构, 其动力学过程可分为聚苯乙烯小球被反磁化产生相互吸引而形成短链的快过程以及短链间相互吸引形成长链的慢过程; 当外加磁场的方向垂直于样品平面时, 相邻聚苯乙烯小球表现出排斥的相互作用而形成短程有序的二维结构, 当磁场强度增加到一定的阈值时, 聚苯乙烯小球和磁性纳米颗粒形成的团簇会产生相互吸引而组装成复合式的花瓣结构. 关键词： 磁性液体 磁组装 非磁性颗粒     

SiO2静电自组装增透膜光学性质的研究

采用HCl与NH3@H2O分步催化制备了SiO2胶体,在同一终点pH值下可得到不同的粒度.用静电自组装法制备了PDDA/SiO2有机/无机多层复合光学增透薄膜.用TEM测试了薄膜的微观结构,用721分光光度计监测了薄膜的透射率,研究了薄膜的光学性能随薄膜层数及波长的变化.     

磁性液体磁悬浮原理演示实验研究

基于磁性液体的Bernoulli方程推导了磁性液体中非磁性物体所受的磁悬浮力,通过演示实验研究了2种磁性液体对不同密度非磁性物体的磁悬浮情况．磁性液体中非磁性物体所受的磁悬浮力受磁性液体的磁化率、磁场强度、磁场梯度的影响．相同条件下,随磁场强度和磁场梯度增强,M FP-1磁性液体分别在不同电流时将6种非磁性双锥体浮起,当电流达到3．00 A时,还出现了Rosensweig尖峰;MFP-2磁性液体的磁化率小于MFP-1磁性液体,仅浮起了聚氟乙烯、玻璃、铝双锥体．随着电流增大,中心磁场梯度较强,边缘磁场梯度较弱,出现非磁性双锥体向侧壁移动现象．     

磁性液体在磁场中产生光的双折射效应机理

磁性液体是一种特殊的高分子稳定胶体,在磁场中会产生光的双折射效应,对磁性液体在胶体学科方面展开研究,发现磁性液体在磁场中的弱絮凝行为表现异常明显,显示出特有的方向性,且又不至胶体系统失稳,证明了磁性液体中的磁性微粒在磁场中聚集成方向性的链状而又不失稳的临界状态存在。从而揭示了方向性弱絮凝是磁性液体在磁场中产生光的双折射效应的机理。     

煤油基Fe_3O_4磁性液体薄层的光学特性研究

为研究煤油基Fe3O4磁性液体在磁场作用下的双折射效应和二向色性特性,根据振荡磁偶极子模型进行了理论分析和模拟计算,并设计了用于测试磁性液体光学特性的实验平台,测量了不同体积密度下的光学特性.通过理论分析和模拟计算发现,不同方向偏振光的折射系数和消光系数随磁场的变化相反,平行偏振光的折射系数和消光系数随外加磁场的增大而...     

基于磁性液体中光纤端面反射的磁场和电流传感

理论分析和数值模拟计算了不同温度和不同体积密度下磁件液体的折射系数和消光系数,以及浸没在磁性液体中光纤端面处的反射率,得到了体积密度和外加磁场强度对磁性液体的折射系数和消光系数的作用比较大,而温度对折射系数和消光系数的影响不大.实验制作了了光纤端面浸没在磁性液体中的传感元件,设计了测最光路系统,得到了反射率随外加磁场强度变化的情况,与理论分析结果相吻合.由理论和实验可知,磁性液体的消光系数小仅跟体积密度和温度有关,还与外加磁场强度有关,对光纤端面处的反射率有一定的影响.     

SiO_2胶体晶体自组装技术

介绍了垂直沉降法和旋涂法制备SiO2胶体晶体,并对两种方法制备的胶体晶体在宏观形貌、微观结构及光子带隙性质进行了比较。采用改进的Stober法在乙醇介质中合成粒径不同、单分散性较好的SiO2微球,用垂直沉积法和旋涂法制备出有序性较好的密排结构的SiO2胶体晶体。宏观照片表明,用旋涂法制备的SiO2胶体晶体经白光照射出现的光柱呈6次对称,而垂直沉降法制备的胶体晶体表面出现条纹。SEM分析表明,选用不同溶剂在同等旋涂工艺下制备SiO2胶体晶体,用乙醇和乙二醇混合溶液作溶剂制备出的SiO2胶体晶体质量最好。透射光谱表明,垂直沉降法所制备的胶体晶体在(111)方向具有明显的光子带隙性质,而旋涂法制备的胶体晶体则不明显。     

小尺寸传热面对磁性液体的强化自然对流换热

1引言磁性液体（MagneticFlu问是将超细的纳米级铁磁微粒稳定弥散于水、煤油、氟里昂等不同基液中而制成的胶体溶液．不同材料的超微粒子有着广泛的技术应用，如军用飞行器的隐身材料、固体火箭的高能添加剂、新型高效催化剂和高性能磁性材料等等．而用其制成的磁液在工业上有着更为广泛的应用，因而日、美、俄、英等国均已投入巨资，在这一领域进行竞争，其成果已经投入工业应用。根据1992年的统计，有关磁液的公开技术报告和论文已达到5000余篇，专利超过2100项l‘，‘］，有关产业的年产值已超过一亿美元K‘］磁液的应用非常广泛，归纳…     

SiO2溶胶及其静电自组装薄膜的制备

采用HCl催化、NH3 ·H2 O催化、HCl与NH3 ·H2 O分步催化三种途径制备了SiO2 胶体 ,用透射电镜观察了胶体粒子的形貌 .用静电自组装 (ESAM)法制备了聚电解质PDDA与SiO2 胶体粒子的有机 /无机复合光学薄膜 .实验结果表明 ,用HCl催化制备的SiO2 透明溶胶不适合于用ESAM法制备薄膜 ,用HCl与NH3 ·H2 O分步催化以及用NH3 ·H2 O单独催化制备的SiO2 胶体适合于用ESAM法制备光学薄膜 .薄膜的透射电镜微观察结果表明 ,以HCl与NH3 ·H2 O分步催化的SiO2 胶体制备的PDDA/SiO2 薄膜为连续结构 ,NH3 ·H2 O单独催化的为颗粒堆积 .研究了薄膜透光率与薄膜层数的关系 ,考察了薄膜的机械强度 .结果显示 ,以NH3 ·H2 O单独催化的SiO2 胶体制备的光学薄膜的增透效果较好 ,但耐机械擦伤强度较弱     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

因为磁性液体的磁性微粒有着很强的相互作用,Langevin顺磁理论不能很好描述磁性液体的磁化强度随外磁场的变化.研究认为影响磁化的主要因素是磁性液体内微粒整体的结构化,其结构的形成储存了部分磁化功,直接或间接地影响了磁化.在此基础上提出“压缩”模型,修正了描述磁性液体常用的Langevin函数,得出了与实验较好符合的曲线.所提出的一个压缩后等效体积分数与外磁场强度的关系式,近似地描述了磁性液体在磁场中磁化的过程.由修正式得出了近似初始磁化率随体积分数变化关系.     

水基自形成CoFe2O4 磁性液体的零磁场粘滞特性

在零磁场下 ,水基自形成CoFe2 O4磁性液体粘度 η与CoFe2 O4纳米微粒体积分数Φ显示出特异的关系 ,然而 ,球形刚性粒子填料悬浮液粘度理论不能很好解释 .通过对水基自形成CoFe2 O4磁性液体中的微粒相互作用分析发现 ,此磁性液体的沉降和在磁场中的成链需有以预团聚体为核的大粒子存在 .在这一基础上 ,建立了团聚涨落模型 .于是 ,平均粒径、Einsten系数和粒径分布偏差均成为微粒体积分数的函数 ,也即对Popplewell粘度公式的修正 .最后得到与实验很好吻合的 η～Φ曲线及关系式 .     

磁场对磁性液体粘度的影响

采用落体法对磁场作用下的异丁醇和正戊醇液体的粘滞系数进行测量,得到异丁醇和正戊醇液体的粘滞系数与磁感应强度之间的数值关系。结果表明:当磁感应强度增大到6.78mT时,异丁醇液体的粘滞系数变小;磁场对正戊醇液体的粘滞系数的影响非常小,其粘滞系数随磁感应强度的变化不明显。     

磁性液体静音水泵的实验研究

针对常规水泵振动和噪声较大的现状,设计了利用磁性液体场致软磁特性解决机械振动和噪声的磁性液体静音水泵,通过实验测量得出机械效率与磁性液体的磁饱和强度成正比,采用GBT 13802-1992工程机械辐射噪声测量的通用方法测量出磁性液体静音水泵工作时的噪声声级为25.0dB,与普通离心泵相比降低了44.8dB.     

磁性液体对射流冲击传热的强化

本文对磁液应用于射流冲击传热的影响进行了实验研究。采用变压器油和煤油基磁液ＣＩ－２０Ｂ作为工质,把 １３×５ ｍｍ的康铜金属膜作为加热面和传热面,进行自由表面液体窄缝射流冲击,使用的喷嘴窄缝宽度为 ２５０微米,射流速度变化范围 ５．７ ｍ／ｓ～８．５ ｍ／ｓ。分别对附加磁液前后的射流传热实验结果进行比较,表明磁液的使用对射流冲击传热具有一定的强化。     

磁性液体表面张力演示实验的实践与分析

本文通过对水和磁性液体表面张力演示实验的研究,分析了液体表面张力存在的内在因素,使学生对表面张力有更深的认识。     

窄缝中气泡在磁性液体中的上升与变形

对窄缝中气泡在磁性液体中的上升与变形进行了可视化研究。定性分析了纳米磁性颗粒引发的黏度效应及表面活性剂分子依附作用对气泡上升速度与形状的影响。试验工质为体积浓度6.33%的水基Fe_3O_4磁性液体,同时对比了质量浓度25%的四甲基氢氧化铵水溶液、质量分数30%和50%的蔗糖溶液以及水中气泡的上升运动。窄缝间隙分别为1 mm和2 mm,气泡由底部不同直径的圆孔产生。试验结果表明:由于活性剂分子的存在,磁性液体气泡上升过程中由扁椭圆形渐转变为上圆下平的冠状,而其略大于水的黏度使气泡在1 mm窄缝中保持直线上升运动,但窄缝间隙增大到2 mm后,磁性液体中气泡的运动轨迹仍会发生振荡。     

光谱法确定离子束溅射Ta_2O_5/SiO_2薄膜的光学常数及其性能

采用双离子溅射的方法,在硅、石英基底上制备了单层Ta2O5、SiO2及双层Ta2O5/SiO2光学薄膜。结合Cauchy色散模型,利用石英基底上单层Ta2O5及双层Ta2O5/SiO2薄膜透射光谱曲线,采用改进的遗传单纯形混合算法,获得了Ta2O5和SiO2薄膜材料在400~700nm波段的光学常数。结果表明,理论分析值与实验测量值取得了很好的一致性,拟合出的单层Ta2O5薄膜折射率误差小于0.001,膜层厚度误差不超过1nm;双层Ta2O5/SiO2薄膜最大折射率误差小于0.004,最大厚度误差小于2.5nm。此外,还对400℃高温环境下双层Ta2O5/SiO2薄膜的微观结构、应力、表面形貌及光学性能变化进行了研究。     

一种新型的基于磁性液体的光纤Sagnac磁场传感器

提出一种使用磁性液体的新型光纤Sagnac磁场传感器.磁性液体具有磁致可变双折射效应和二向色性,在外加磁场作用下,液体中的磁性纳米粒子沿磁场方向结链规则排列,形成各向异性.将其制成液体薄膜,放入具有一段保偏光纤的Sagnac环中,使光纤Saganc干涉仪的正弦形状干涉光谱可随外磁场变化.光纤中传输光垂直经过磁性液体薄膜...     

沉积法自组装三维有序的Eu(DBM)3Phen/SiO2胶体球

采用修饰的St ber法合成了300 nm的Eu(DBM)3Phen/SiO2胶体杂化球,并通过沉积法将这种胶体杂化球组装成厚度为5 mm,面积为12 cm2的三维有序结构。通过扫描电子显微镜观察发现这些胶体球在垂直于烧杯底面的所有层面中都显示了立方密堆积的结构。元素分析进一步证实了荧光分子被包埋在SiO2胶体球中。在355 nm的激发下,这种三维有序结构具有铕离子的特征发射。     

磁性钴纳米晶的二维自组装

在两种表面活性剂存在下，采用高温醇还原，合成出单分散、平均颗粒尺寸为14±19nm，直径标准偏差小(～18%)的磁性金属Co纳米晶.利用x射线衍射、紫外吸收光谱、x射线光电子能谱及透射电子显微镜对其结构和表面价态进行了分析.并将磁性金属Co纳米晶自组织形成有序的二维(2D)六方紧密堆积结构. 关键词： Co纳米晶 单分散 自组装