鐵磁流體的用途
2023-11-4 9:01:45點擊：
鐵磁流體這個術語描述的是一種具有液體性質(zhì)的流體，它由微小的磁性顆粒組成，因此被磁場強烈磁化。鐵磁流體是在20世紀60年代由美國宇航局研究中心的科學家發(fā)現(xiàn)的。科學家們試圖找到在太空中處理和控制液體的可能方法。鐵磁流體很容易處理，因為流體的位置可以通過使用磁場來控制。通過改變磁場的強度，可以迫使它們流動。
鐵磁流體是將磁性固體微粒(直徑10納米)懸浮在液體介質(zhì)中制備的。所述液體介質(zhì)流體可以是水或有機溶劑。當磁場作用于鐵磁流體時，整個液體被吸引到磁場的納米粒子拉向磁場。
研究人員大多使用由磁鐵礦(Fe3O4)的小顆粒制備的鐵磁流體。像鈷和鐵這樣的鐵磁性金屬的微小顆粒也被用來制備鐵磁流體。他們還使用磁性化合物，如錳鋅鐵氧體(ZnxMn1-xFe2O4)。其他用于制造這些磁性顆粒的常見礦物包括氧化鐵，如赤鐵礦(Fe2O3)。通常，在每個金屬顆粒的表面涂上一層碳氫化合物，以防止納米顆粒在彼此之間結(jié)塊。
鐵磁流體的應用和用途。
鐵磁流體有廣泛的用途。它們具有令人興奮的現(xiàn)實應用，因為它們具有通過磁場強度強制定位流動的特性。影響其應用的另一個特點是能夠在方便的頻率吸收電磁能量并加熱。鐵磁流體中的溶劑也因其減少摩擦的能力而適用;這使得它們在運輸應用和電子產(chǎn)品中很有用。
1. 軸密封
鐵磁流體機械地用于旋轉(zhuǎn)軸密封。這些旋轉(zhuǎn)軸密封件用于真空室和旋轉(zhuǎn)陽極x射線發(fā)生器。磁體固定的鐵磁流體用作液體o形環(huán)，旋轉(zhuǎn)軸通過它進入低壓或高壓腔室。鐵磁流體是用來形成一個緊密的密封，也消除大部分的摩擦。
2. 電腦
鐵磁流體密封也用于清除高速計算機磁盤驅(qū)動器中的灰塵顆粒。它們防止灰塵和其他雜質(zhì)從驅(qū)動器，從而保護數(shù)據(jù)讀取頭撞到磁盤。
3.喇叭
鐵磁流體被用于改善揚聲器的性能和音質(zhì)。在揚聲器中，圓形磁鐵中心的線圈用于傳遞電能。由于電力產(chǎn)生的磁場，線圈振動并產(chǎn)生聲音和熱量。電回路通過由圓形永磁體控制的鐵磁流體運行。鐵磁流體抑制了不想要的音樂共振，并有助于從任何多余的能量散熱到線圈。
4. 利用磁鐵將鐵磁流體固定在適當?shù)奈恢茫F磁流體被用來制作令人驚嘆的雕塑。
5. 液壓懸掛活塞使用鐵磁流體。
通過改變磁場的強度，它允許懸掛是硬或軟，根據(jù)什么是需要的活塞。
6. 機械工程,
由于其化學成分，鐵磁流體就像磁鐵的潤滑劑。當你把它們應用在釹磁鐵的表面時，磁鐵可以沿著表面平滑地移動。
7. 鐵磁流體具有機械和航空航天方面的應用。例如，它們可以用于阻尼器。它們在直升機上很受歡迎，因為直升機有許多不同的振動。
8. 鐵磁流體應用于散熱。
這是利用鐵磁流體作為熱導體。如果設備在工作時發(fā)熱，為了提取熱量并保持溫度不太高，鐵磁流體可以用來將其連接到另一臺熱容量大得多的機器上。鐵磁流體也可以用來將熱量散發(fā)到更大的開放表面。在這種情況下，鐵磁流體被用作影響設備運行(例如通過振動)的固體導體中的優(yōu)良導體。
未來的應用
9. 藥物治療
生物醫(yī)學領域的實驗研究正在進行中，以驗證鐵磁流體在該領域的應用。目前正在進行研究，以設計可用于將藥物運送到身體特定部位的鐵磁流體。它們還可以用于將藥物引導到身體的某些部位。利用外加磁場是可能的。這可能有助于通過化療直接治療癌細胞和腫瘤，而不會破壞身體其他未感染的部位。
10. MRI掃描的造影劑
研究正在進行中，以便使用鐵磁流體作為MRI掃描(磁共振成像)的造影劑。研究表明，鐵磁流體有可能用于制造沒有機械部件的人造心臟。心臟將被磁鐵包圍，鐵磁流體將固定在心臟的框架上。然后心臟會擴張和收縮，在需要的時候模仿真實心臟的跳動。研究人員已經(jīng)能夠開發(fā)出一種使用鐵磁流體和電磁鐵代替機械部件或馬達的人工心臟。
11. 防彈衣
使用鐵磁流體的新型防彈衣的開發(fā)正在進行中。這種裝甲在中空纖維中使用鐵磁流體，它可以在戰(zhàn)斗中充當塑料夾板。通過紡出纖維中的鐵磁流體，可以制造出暴露在磁場下會變硬的衣服。它們在戰(zhàn)斗中使用，或者在受傷的情況下在該地區(qū)使用。這種衣服材料會變硬，通過形成支撐來保護受傷的四肢。
12. 醫(yī)學研究證實，鐵磁流體可以通過封閉視網(wǎng)膜小孔來治療視網(wǎng)膜脫離。視網(wǎng)膜脫離是導致失明的主要原因，
13. 在光學領域，研究人員相信，通過將鐵磁流體懸浮在乙二醇中，他們將能夠在望遠鏡內(nèi)部制造出高質(zhì)量的反射表面。這將改善對天體的觀測。
結(jié)論
許多磁流體可以歸類為鐵磁流體，因為它們是細小磁性顆粒的膠體懸浮液。具有較大磁性顆粒懸浮液的磁流體不是鐵磁流體，通常不穩(wěn)定。鐵磁流體的穩(wěn)定性是根據(jù)懸浮磁粒子上的各種力和力矩來考慮的。鐵磁流體具有豐富的技術應用前景，在熱療、細胞分離和藥物靶向等醫(yī)學領域有著廣泛的應用前景。
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