[發明專利]一種提高磁性液體密封液體能力的新方法

有效

• 申請號: 201410022805.6
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103762055A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 李德才;梁浩
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44;H01F41/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于機械工程密封技術領域，特別適用于磁性液體密封。

背景技術

磁性液體是一種既具有液體流動性又具有磁性的新型功能材料，在密封領域有極其重要的應用價值。

現有磁性液體的性質如公開號為CN101488388的專利所述，在靜密封條件下能夠用于密封液體介質，但在動密封條件下，由于磁性液體與被密封液體密度不相同，磁性液體與被密封液體相互剪切、擴散，造成磁性液體失效，從而造成整個密封裝置失效。因此現有磁性液體只能用于密封氣體介質。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，使磁性液體在動密封條件下能用于密封液體介質。

本發明的技術方案是：

本發明所述的提高磁性液體密封液體能力的磁性液體由納米級的非磁性顆粒、現有磁性液體和包覆非磁性顆粒的表面活性劑組成，所述納米級的非磁性顆粒的質量百分比為10%-30%，其中，納米級非磁性顆粒的粒徑范圍1nm-20nm，所述包覆非磁性顆粒的表面活性劑百分比為5%-10%，所述現有磁性液體質量百分比為60%-85%。所述非磁性顆粒為氧化鋅、石墨。所述磁性液體可選用現有磁性液體，如機油、煤油、水和氟醚油等磁性液體。在無磁場或均勻磁場環境中，非磁性顆粒在磁性液體內部均勻分布，但在不均勻磁場環境中，非磁性顆粒在磁性液體內部的分布變為不均勻分布，從而造成密度分布不同，如圖3所示。由磁性液體動力學可知，磁性液體和被密封液體之間的密度差越小，界面穩定性越高，由于非磁性顆粒在磁性液體中產生一定的密度梯度，使得被密封液體與磁性液體在界面處密度接近，從而提高了磁性液體與被密封介質的界面穩定性，成功解決了磁性液體密封液體介質時界面不穩定這一難題。

本發明的有益效果：

本發明為一種由納米級磁性顆粒以及非磁性顆粒共同作為懸浮相而制成的磁性液體，該磁性液體在磁場梯度存在的情況下，如極靴與轉軸的密封間隙中，非磁性顆粒逐漸集中在磁性液體表面，使整個磁性液體密度分布發生改變，提高了磁性液體與被密封液體界面的穩定性，使磁性液體密封液體具有實際應用價值。

附圖說明

圖1是無磁場作用時，未加入非磁性物質的密封間隙內磁性液體的分布圖。

圖2是無磁場作用時，加入非磁性物質后的密封間隙內磁性液體的分布圖。

圖3是在磁場作用下，加入非磁性物質后的密封間隙內磁性液體的分布圖。

圖中：極齒1、磁性液體2、轉軸3、非磁性物質4。

具體實施方式

實施方式一

在磁性液體中，加入質量為磁性液體質量5%的3nm的氧化鋅，攪拌1h。

實施方式二

在磁性液體中，加入質量為磁性液體質量7%的8nm的氧化鋅，攪拌1.5h。

實施方式三

在磁性液體中，加入質量為磁性液體質量10%的20nm的氧化鋅，攪拌3h。

實施方式四

在磁性液體中，加入質量為磁性液體質量5%的3nm的氧化鋅，攪拌1h。

實施方式五

在磁性液體中，加入質量為磁性液體質量7%的8nm的氧化鋅，攪拌1.5h。

實施方式六

在磁性液體中，加入質量為磁性液體質量10%的20nm的氧化鋅，攪拌3h。