铁磁流体的用途

来源:生物磁珠专家 2023-11-4 9:01:45      点击:
铁磁流体这个术语描述的是一种具有液体性质的流体,它由微小的磁性颗粒组成,因此被磁场强烈磁化。铁磁流体是在20世纪60年代由美国宇航局研究中心的科学家发现的。科学家们试图找到在太空中处理和控制液体的可能方法。铁磁流体很容易处理,因为流体的位置可以通过使用磁场来控制。通过改变磁场的强度,可以迫使它们流动。

铁磁流体是将磁性固体微粒(直径10纳米)悬浮在液体介质中制备的。所述液体介质流体可以是水或有机溶剂。当磁场作用于铁磁流体时,整个液体被吸引到磁场的纳米粒子拉向磁场。

研究人员大多使用由磁铁矿(Fe3O4)的小颗粒制备的铁磁流体。像钴和铁这样的铁磁性金属的微小颗粒也被用来制备铁磁流体。他们还使用磁性化合物,如锰锌铁氧体(ZnxMn1-xFe2O4)。其他用于制造这些磁性颗粒的常见矿物包括氧化铁,如赤铁矿(Fe2O3)。通常,在每个金属颗粒的表面涂上一层碳氢化合物,以防止纳米颗粒在彼此之间结块。

铁磁流体的应用和用途。

铁磁流体有广泛的用途。它们具有令人兴奋的现实应用,因为它们具有通过磁场强度强制定位流动的特性。影响其应用的另一个特点是能够在方便的频率吸收电磁能量并加热。铁磁流体中的溶剂也因其减少摩擦的能力而适用;这使得它们在运输应用和电子产品中很有用。

1. 轴密封
铁磁流体机械地用于旋转轴密封。这些旋转轴密封件用于真空室和旋转阳极x射线发生器。磁体固定的铁磁流体用作液体o形环,旋转轴通过它进入低压或高压腔室。铁磁流体是用来形成一个紧密的密封,也消除大部分的摩擦。

2. 电脑
铁磁流体密封也用于清除高速计算机磁盘驱动器中的灰尘颗粒。它们防止灰尘和其他杂质从驱动器,从而保护数据读取头撞到磁盘。

3.喇叭
铁磁流体被用于改善扬声器的性能和音质。在扬声器中,圆形磁铁中心的线圈用于传递电能。由于电力产生的磁场,线圈振动并产生声音和热量。电回路通过由圆形永磁体控制的铁磁流体运行。铁磁流体抑制了不想要的音乐共振,并有助于从任何多余的能量散热到线圈。

4. 利用磁铁将铁磁流体固定在适当的位置,铁磁流体被用来制作令人惊叹的雕塑。

5. 液压悬挂活塞使用铁磁流体。
通过改变磁场的强度,它允许悬挂是硬或软,根据什么是需要的活塞。

6. 机械工程,
由于其化学成分,铁磁流体就像磁铁的润滑剂。当你把它们应用在钕磁铁的表面时,磁铁可以沿着表面平滑地移动。

7. 铁磁流体具有机械和航空航天方面的应用。例如,它们可以用于阻尼器。它们在直升机上很受欢迎,因为直升机有许多不同的振动。

8. 铁磁流体应用于散热。
这是利用铁磁流体作为热导体。如果设备在工作时发热,为了提取热量并保持温度不太高,铁磁流体可以用来将其连接到另一台热容量大得多的机器上。铁磁流体也可以用来将热量散发到更大的开放表面。在这种情况下,铁磁流体被用作影响设备运行(例如通过振动)的固体导体中的优良导体。


未来的应用
9. 药物治疗
生物医学领域的实验研究正在进行中,以验证铁磁流体在该领域的应用。目前正在进行研究,以设计可用于将药物运送到身体特定部位的铁磁流体。它们还可以用于将药物引导到身体的某些部位。利用外加磁场是可能的。这可能有助于通过化疗直接治疗癌细胞和肿瘤,而不会破坏身体其他未感染的部位。

10. MRI扫描的造影剂
研究正在进行中,以便使用铁磁流体作为MRI扫描(磁共振成像)的造影剂。研究表明,铁磁流体有可能用于制造没有机械部件的人造心脏。心脏将被磁铁包围,铁磁流体将固定在心脏的框架上。然后心脏会扩张和收缩,在需要的时候模仿真实心脏的跳动。研究人员已经能够开发出一种使用铁磁流体和电磁铁代替机械部件或马达的人工心脏。

11. 防弹衣
使用铁磁流体的新型防弹衣的开发正在进行中。这种装甲在中空纤维中使用铁磁流体,它可以在战斗中充当塑料夹板。通过纺出纤维中的铁磁流体,可以制造出暴露在磁场下会变硬的衣服。它们在战斗中使用,或者在受伤的情况下在该地区使用。这种衣服材料会变硬,通过形成支撑来保护受伤的四肢。

12. 医学研究证实,铁磁流体可以通过封闭视网膜小孔来治疗视网膜脱离。视网膜脱离是导致失明的主要原因,

13. 在光学领域,研究人员相信,通过将铁磁流体悬浮在乙二醇中,他们将能够在望远镜内部制造出高质量的反射表面。这将改善对天体的观测。

结论

许多磁流体可以归类为铁磁流体,因为它们是细小磁性颗粒的胶体悬浮液。具有较大磁性颗粒悬浮液的磁流体不是铁磁流体,通常不稳定。铁磁流体的稳定性是根据悬浮磁粒子上的各种力和力矩来考虑的。铁磁流体具有丰富的技术应用前景,在热疗、细胞分离和药物靶向等医学领域有着广泛的应用前景。