幾種常見(jiàn)的磁流體密封的物理特性

2009-04-04 真空技術(shù)論壇轉(zhuǎn)載 真空技術(shù)網(wǎng)整理

           磁流體密封具有零泄漏,小摩擦,低功耗,無(wú)磨損,無(wú)老化,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),可以在高速下運(yùn)行,尤其在旋轉(zhuǎn)軸密封中具有獨(dú)特的優(yōu)越性,目前已用于氣體和真空的密封。

          磁流體是磁性流體的簡(jiǎn)稱(chēng)。它既具有磁性材料和液體的特性,又具有利用磁場(chǎng)控制流變性、熱物理性和光學(xué)性能的能力。它是將超微磁粒通過(guò)界面活性劑高度分散在載液中而形成的一種膠體溶液(見(jiàn)圖29.9-1),其中含有礦物油、有機(jī)硅液、有機(jī)氟液、許多其它液體和磁性材料(粒度<10nm的磁鐵礦、Fe和Co=。

         為防止這些磁性顆粒材料產(chǎn)生凝聚,在顆粒表面包覆著一層活性物質(zhì)(穩(wěn)定劑)。作為密封用磁流體,其性能要求:穩(wěn)定性好(不凝聚、不沉淀、不分解),飽和磁化強(qiáng)度高,起始磁導(dǎo)率大,粘度和飽和蒸汽壓低。其它如凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)、導(dǎo)熱率、比熱容和表面張力等也有一定的要求。

        表29.9-1和表29.9-2列出了幾種磁流體的物理特性。

圖29.9-1 鐵磁流體的組成
1—鐵磁性微粒;2—載液;3—表面活性劑
表29.9-1 幾種磁流體的物理特性
載液 材料 代號(hào) 飽和磁化強(qiáng)度M/A·m-1 密度ρ g·cm-2 粘度①η ×10-3/Pa·s 冰點(diǎn)t1 /℃ 沸點(diǎn)(氣壓為133.3Pa) tb/℃ 起始 磁化率/M·H-1 表面張力 σ×10-3/N·m-1 導(dǎo)熱率 λ×10-2/W· (m·℃)-1

 

比熱容 C/kJ· (kg·℃)-1

 

膨脹系數(shù)③ α×10-4/℃
二酯基 D01 2.51 1.185 75 -37 148.9 0.5        
烴基 H01 2.51 1.05 3 4.4 76.7 0.4 28 14.6 1.72 2.78
H02 5.02 1.25 6 7 76.7 0.8 28 14.6 1.84 2.67
碳氟基 F01 1.26 2.05 2500 -34.4 182.2 0.2 18 8.4 1.97 3.28
酯基 E01 7.54 1.40 35 -63.2 40 1.0 21 13 3.73 2.5
E02 5.02 1.30 30 -56.7 148.9 0.8 26 13 3.73 2.5
E03 2.51 1.15 14 -56.7 148.9 0.4 26 13 3.73 2.5
水基 A01 2.51 1.18 7 0 25.6② 0.6 26 58.6 4.2 1.61
A02 5.02 1.38 100 0 25.6② 1.2 26 58.6 4.2 1.56
聚苯醚基 V01 1.26 2.05 7500 10 260 0.2        

    ①剪切率>101/s。  ②氣壓為3.2kPa時(shí)的數(shù)據(jù)。  ③平均溫度在25~93℃

 

表29.9-2 國(guó)外某些磁流體的性質(zhì)
磁流體 W-35 HC-50 DEA-40 DES-40 NS-35 L-25 PX-10
外部形狀 黑色液態(tài) 黑褐色液態(tài) 黑色液態(tài) 黑色液態(tài) 黑色液態(tài) 黑色液態(tài) 黑色液態(tài)
磁化,4πM/,T 0.036±0.002 0.042±0.002 0.040±0.002 0.040±0.002 0.030±0.002 0.018±0.002 0.010±0.002
密度(25℃)kg·m-3 1.35 1.30 1.40 1.40 1.27 1.10 1.24
粘度(25℃) /Pa·s 0.03±20% 0.03±20% 0.02±20% 0.03±20% 1.0±20% 0.3±20%  
沸點(diǎn)(0.1013MPa)/℃ 100 180~212 335 377     240~260 (266.64Pa)
流動(dòng)點(diǎn)/℃ 0 -27.5 -72.5 -62 -35 -55 -35
著火點(diǎn)/℃   65 102 215 225 224 233
蒸汽壓/Pa     333.31 (200℃時(shí)) 66.66 (200℃時(shí)) 0.33×10-6 (200℃時(shí)) 0.666 (150℃時(shí))    
分散媒介質(zhì)(載液) 煤油 二酯 二酯 醇酸萘 合成油 磷酸二酯
主要用途 密度分選 密度分選 顯象液 軸密封與揚(yáng)聲器軸承 真空密封 揚(yáng)聲器軸承 磁盤(pán)用密封 場(chǎng)聲器軸承