论文摘要
磁性液体是由表面活性剂包覆磁性颗粒,然后弥散于基载液中形成的稳定胶体溶液。磁性液体不仅具有强磁性,还具有流动性。磁性液体已经在航天航空、电子、化工、机械、能源、冶金、仪表、环保、医疗等各个领域得到广泛应用。本文采用改进的化学共沉淀法制备了Fe3O4和CoFe2O4磁性液体。在不用氮气保护的条件下,利用氨水作为沉淀剂采用共沉淀法制备出纳米Fe3O4;利用氢氧化钠作为沉淀剂制备了纳米CoFe2O4。讨论了沉淀剂种类、用量、投料比、反应温度、反应时间等因素对磁性颗粒粒径的影响。采用正交实验分析投料比、反应温度、反应时间对Fe3O4粒径的影响,确定了制备Fe3O4和CoFe2O4颗粒的最佳王艺条件。将制备的Fe3O4和CoFe2O4颗粒在搅拌作用下结合磁铁清洗至中性,包覆表面活性剂后分散在基载液中,制备出磁性液体。探讨了表面活性剂种类的选择及其用量、改性温度、改性时间、酸碱条件、超声波分散作用、离心分离等对磁性液体的影响。通过差热分析(DTA)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等检测手段对所得的磁性颗粒和磁性液体的纯度、改性效果、分散性和形貌、团聚情况、晶粒尺寸计算、样品的比饱和磁化强度等相关性能进行检测。对磁性液体的物理性质如密度、粘度也进行了测定。本文利用磁性液体中总铁Fe[x]含量来表示磁性液体的稳定性,采用SnCl2-TiCl3还原—K2Cr2O7滴定法测定磁性液体中的总铁Fe[x],该法环保,操作简便。讨论了重力、离心力、存放条件等对磁性液体中总铁Fe[x]含量的影响,进而讨论了对磁性能的影响。另外本文对磁性液体作为胶体所发生的特殊光学现象——丁达尔现象进行了观测,发现磁性颗粒越小,丁达尔现象越明显。
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