铁磁流体- 维基百科，自由的百科全书

應用 鐵磁流體 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 鐵磁流體位於玻璃之上，磁鐵位於下方。

鐵磁流體（ferrofluid,ferrum拉丁語「鐵」與fluid「流體」兩詞的混成詞）是一種在磁場存在時強烈極化的液體。

鐵磁流體由懸浮於載流體當中奈米數量級的鐵磁微粒組成；其載流體通常為有機溶液或水。

鐵磁微粒由表面活性劑包裹以防止其因凡得瓦力和磁力作用而發生凝聚。

儘管被稱為鐵磁流體，但它們本身並不表現鐵磁性。

這是因為在外部磁場不存在的情況下，鐵磁流體無法保持磁性。

事實上，鐵磁流體表現順磁性，並且由於它們的高磁化率，通常被認為具有「超順磁性」。

液態磁性材料（區別於鐵磁流體）在實際當中很難，一般要求高溫及電磁浮置等條件。

[1] 目次 1描述 1.1法向場不穩定性 1.2常用鐵磁流體介面活性劑 2應用 2.1電子設備 2.2機械工程 2.3國防 2.4航空 2.5光學 2.6測量 2.7醫學 2.8熱傳導 2.9汽車 3參見 4外部連結 4.1Preparationinstructions 5參考文獻 描述[編輯] 鐵磁流體由顯微鏡可見的鐵磁奈米微粒組成，通常源自磁鐵礦、赤鐵礦或者其他包含鐵的混合物。

這些奈米微粒的典型大小為10奈米；在這個足夠小的尺度上，熱攪動可以使它們在載流體當中被均一地分散開，從而使它們對流體的整體磁性反應起作用。

這一作用方式類似於順磁性水鹽溶液（如硫酸銅或氯化錳水溶液）當中的離子作用使得溶液具有順磁性。

真正的鐵磁流體是穩定的。

這意味著固體微粒即使在極強的磁場當中也不發生凝聚或者分相。

然而，介面活性劑經過一定時間（若干年）會發生分解，導致奈米微粒最終凝聚並且分離出來，從而不再對流體的磁性反應起作用。

磁流變流體（MRF）是指類似於鐵磁流體（FF）並於磁場存在下凝固的液體。

磁流變流體含有微米量級的微粒，大小比組成鐵磁流體的微粒高1-3個數量級。

法向場不穩定性[編輯] 鐵磁流體處於由位於碟子下方的釹磁鐵引起的磁場當中，表現出法向場不穩定性。

當一種順磁性流體處於一段足夠強的垂直磁場中時，其表面自然形成一種褶皺構型。

這一顯著的效應被認為是具有法向場不穩定性。

褶皺的形成增加了流體的表面自由能和重力能，卻減少了磁能。

褶皺只有在磁場強度高於臨界磁場時才會形成，此時磁能的減少在數值上超過表面自由能和重力能的增加。

鐵磁流體具有異常高的磁化係數，一塊小條形磁鐵即可達到其臨界磁場並使其產生褶皺（見圖）。

常用鐵磁流體介面活性劑[編輯] 鐵磁流體中通常包含的表面活性劑如下（但不僅限於此）： 油酸 氫氧化四甲基銨 檸檬酸 大豆卵磷脂 應用[編輯] 鐵磁流體處於一段強垂直磁場中。

電子設備[編輯] 磁性流體被應用在真空設備，一個磁性流體密封圈通常可以承受0.2的大氣壓，而整個軸承所能承受的總氣壓為各密封圈承受力的總合。

特點 完整密封 使用壽命長 高可靠度 不受污染 高速性能 最理想的扭力輸出 無洩漏衰退 滑順的運轉 機械工程[編輯] 國防[編輯] 美國空軍引入一種同時由鐵磁流體和非磁性物質製成的雷達吸波材料（RAM）作為塗料。

這種材料通過減少電磁波的反射從而減少了飛行器的雷達截面。

航空[編輯] 美國國家航空暨太空總署（NASA）利用處於封閉環中的鐵磁流體作為太空船的姿態控制系統的實驗基礎。

將磁場應用於環中的鐵磁流體從而改變角動量並影響太空船的旋轉。

光學[編輯] QED技術已經發展出一種基於磁流變流體的光學拋光方法。

這種方法已被證明具有高度的精確性。

QED拋光方法曾被用於製造哈伯太空望遠鏡的矯正透鏡。

測量[編輯] 基於其折射屬性，鐵磁流體具有諸多光學應用；亦即，每一個磁小體均可對光反射。

這些應用包括測量置於偏光器與分析器之間並於氦氖雷射器照射下的流體增比黏度。

醫學[編輯] 在醫學領域，一種相容性鐵磁流體可被用於癌症檢測。

同時有許多實驗利用鐵磁流體摘除腫瘤。

鐵磁流體可以被注入腫瘤體並被置於快速變化的磁場當中，由此鐵磁流體在腫瘤中運動產生摩擦熱從而破壞腫瘤。

熱傳導[編輯] 若外加在鐵磁流體上的磁場有不同磁化係數（比如在不同溫度下，磁化係數會不同），會產生不均一的磁體力，進而產生熱量傳導，通常叫做磁熱對流。

這種熱量傳導可以做為普通熱傳導方式的補充，應用於處於微重力下的微型儀器。

鐵磁流體通常應用於揚聲器中，以吸收音圈以及磁體之間所產生的熱量，並同時可以被動地減弱揚聲器圓錐的運動。

鐵磁流體通常位於音圈之間的空氣空隙中，並由揚聲器中的磁體固定。

鐵磁流體具有順磁性的特性，因而滿足居禮定律：在溫度升高時磁性降低。

由於揚聲器磁體在工作時產生熱量導致周圍被加熱的鐵磁流體磁性降低，周圍被加熱的鐵磁流體會被外圍的冷鐵磁流體所取代。

這是一種有效的無需外界提供能量的散熱辦法。

汽車[編輯] 尚待討論 參見[編輯] 維基共享資源中相關的多媒體資源：鐵磁流體 智能流體 磁流變流體 電流變流體 磁流體動力學 電漿物理學 流體力學 連續介質力學 外部連結[編輯] "Instantarmor" "Spaceagegoopmorphsbetweenliquidandsolid"（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） AcomparisonofferrofluidandMRfluid(atthebottomofthepage) Chemistrycomesalive:Ferrofluid（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Flowbehaviorofferrofluids MITExploresFerrofluidApplications FerrofluidSculpturesbySachikoKodama(GoogleVideo)（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） DanielRutterhassomefunwithFerrofluid（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） VideosofsomebodyplayingwithFerrofluids Preparationinstructions[編輯] Howtomakemagneticfluid（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）—AnneMarieHelmenstine,Ph.D. FerroFluidSynthesis—Sci-Spot.com Berger,Patricia;NicholasB.Adelman,KatieJ.Beckman,DeanJ.Campbell,etal.Preparationandpropertiesofanaqueousferrofluid.JournalofChemicalEducation.July1999,76(7):pp.943–948[2007-01-02].ISSN 0021-9584.（原始內容存檔於2008-06-23）. 引文使用過時參數coauthors(幫助)引文格式1維護：冗餘文本(link) Interdisciplinaryeducationgroup:Ferrofluids(containsvideosandalabforsynthesisofferrofluid) SynthesisofanAqueousFerrofluid（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）—instructionsinDOCandPDFformat 參考文獻[編輯] ^Firstobservationofferromagnetismandferromagneticdomainsinaliquidmetal.[2007-02-28].（原始內容存檔於2019-07-01）.  Ferrohydrodynamics(1985),Ronald.E.Rosensweig.Theusualstartingreferenceforlearningthedetailsofferrofluids. 閱論編連續介質力學基本定律質量守恆-動量守恆-能量守恆-熵不等式固體力學固體-形變-彈性-塑性-虎克定律-應力-應變-有限應變理論-無限小應變理論-楊氏模量-剪切模量-體積模量-帕松比-彎曲流體力學流體-流量-流體靜力學-黏度-表面張力-流體動力學-牛頓流體-非牛頓流體-白努利定律流變學黏彈性-流變測量-流變儀-智能流體-電流變液（英語：Electrorheologicalfluid）-磁流變液（英語：Magnetorheologicalfluid）-鐵磁流體科學家波以耳-虎克-牛頓-白努利-蓋-呂薩克-納維-柯西-斯托克斯 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=铁磁流体&oldid=66175411」 分類：磁學連續介質力學電漿體物理學隱藏分類：含有英語的條目含有拉丁語的條目含有過時參數的引用的頁面引文格式1維護：冗餘文本 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 已展開 已摺疊 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 已展開 已摺疊 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 العربيةCatalàČeštinaDeutschΕλληνικάEnglishEsperantoEspañolEestiفارسیFrançaisעבריתMagyarItaliano日本語ქართული한국어NederlandsNorskbokmålPolskiPortuguêsRomânăРусскийSvenskaУкраїнськаاردوTiếngViệt 編輯連結