【摘 要】
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磁性纳米流体简称磁流体,是指将带有强磁性的纳米粒子分散在某种载液中而形成的稳定单分散纳米流体。磁流体兼具了磁性和流体的流动性,磁流体是一个复杂的体系,涉及多学科的
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磁性纳米流体简称磁流体,是指将带有强磁性的纳米粒子分散在某种载液中而形成的稳定单分散纳米流体。磁流体兼具了磁性和流体的流动性,磁流体是一个复杂的体系,涉及多学科的交叉,在这个体系中,磁力被引入到基础流体力学,以往的研究者将其称之为“磁流体力学”,继而开创了一个全新的、具有广阔发展前景的领域,自问世以来,引起了世界各国科研及工程人员的广泛关注,并在现代生产生活中发挥的日益重要的作用。 疏水基的纳米流体,往往需要先在水中制得纳米颗粒,经洗涤、干燥等处理之后再重新分散到有机物中。这些处理过程中必然导致纳米粒子发生一定程度的不可逆团聚和絮凝,而且难免会接触气相,从而极大的影响纳米颗粒的纯度和性能。为了解决这个问题,就需要用适当的方法将纳米颗粒直接进行液-液两相之间的转移。 本文分别采用两步移相法以及一步共沉淀法制备了十六烷基的铁磁流体。一步法制备疏水基磁流体的研究中使磁性粒子在水-分散剂-碳氢化合物的体系中生成。两步移相法的过程中讨论了粒子在水相和油相中转移的机理和影响因素。在两步移相法反应体系中,磁性粒子可以借助分散剂直接穿越油/水界面转移至碳氢化合物中,得到了粒径小、分散性好的铁磁流体并对结果进行了讨论和分析。本文所采用的方法简单易行、有效可靠、产物物相纯、粒径小(10nm以下),具有很高的实用价值。 在此基础上,本文讨论了十六烷(熔点18℃)基铁磁流体在相变过程中的热导率变化特点,利用流体液-固相变过程中磁性粒子逾渗网络的形成和恢复,使其导热性出现了明显的开关效应并通过本课题组所搭建的热导率测试平台对结果进行了分析。之后还讨论了磁流体的传热性能在磁场作用下的变化特点并通过光学照片解释了发生这种变化的机理。可以看出这种热敏电阻材料具有精确的开关温度和较高的温度系数,具有热的自锁功能以及灵敏的磁-热感应,是一种有广阔应用前景的智能材料。
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