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第一章 绪论 1

1.1 磁性液体的发展、现状及未来趋势 1

1.1.1 定义及其结构 1

1.1.2 发展及现状 2

1.1.3 未来趋势 5

1.2 磁性液体的制备方法 5

1.2.1 铁酸盐系磁性液体的制备方法 5

1.2.2 金属系磁性液体的制备方法 6

1.2.3 氮化铁系磁性液体的制备方法 6

1.3 磁性液体的工作原理和应用范围 10

1.3.1 主要性能指标 11

1.3.2 典型应用 12

1.3.3 研究的瓶颈 15

1.3.4 展望 15

参考文献 16

第二章 等离子体合成新材料的基础理论 19

2.1 等离子体状态 19

2.1.1 等离子体 19

2.1.2 等离子体特性 19

2.2 低温等离子体 23

2.3 等离子体合成新材料的可行性 24

2.3.1 等离子体技术是合成新材料的有效方法 24

2.3.2 低气压非平衡等离子体的局限性 24

2.3.3 常压非平衡等离子体 24

参考文献 25

第三章 磁性液体的制备方法 26

3.1 化学共沉法制备铁酸盐系磁性液体 26

3.1.1 制备原理 26

3.1.2 活性磁粒子的制备 27

3.1.3 磁性液体的制备 27

3.1.4 磁性液体参数的测定 28

3.1.5 结果讨论 30

3.2 气相-液相法制备氮化铁磁性液体 31

3.2.1 反应机理及工艺过程 31

3.2.2 检测结果 33

3.2.3 分析和讨论 33

3.2.4 创新性的改进 35

3.3 等离子体活化法制备氮化铁磁性液体 36

3.3.1 反应装置及工艺过程 37

3.3.2 磁性液体的检测与表征 39

3.3.3 结果与讨论 43

3.3.4 小结 46

3.4 热分解法制备氮化铁磁性液体 46

3.4.1 氮化铁磁液的制备装置和工艺 47

3.4.2 磁液的浓缩后处理 49

3.4.3 小结 51

参考文献 51

第四章 等离子体活化法制备纳米磁性液体专用特种电源和表面活性剂的研制 53

4.1 特种电源的研制 53

4.1.1 电路的基本结构 53

4.1.2 IGBT逆变电路 54

4.1.3 IGBT的控制电路 55

4.1.4 IGBT的保护电路 56

4.1.5 电源频率范围的拓宽及功率的提高 57

4.1.6 特种电源样机 59

4.2 专用表面活性剂的研制 60

4.2.1 表面活性剂的适应特性 60

4.2.2 专用表面活性剂的研制 60

4.3 结论 62

参考文献 63

第五章 磁性液体的性能 64

5.1 工作原理及其性能 64

5.1.1 工作原理 64

5.1.2 特性和典型应用 64

5.2 磁性液体的典型性能 65

5.2.1 磁特性 65

5.2.2 悬浮特性（磁压力） 68

5.2.3 界面控制（表面特性） 69

5.2.4 黏度特性（表观黏度） 70

5.2.5 声学特性 73

5.2.6 光学特性 73

参考文献 73

第六章 磁性液体的应用 74

6.1 磁性液体在密封技术中的应用 75

6.1.1 磁性液体在安全阀上的应用 76

6.1.2 磁性液体密封安全阀的研究背景 76

6.1.3 原有安全附件的缺陷 77

6.1.4 弹簧安全阀动作过程的受力分析 78

6.1.5 磁性液体的密封原理 79

6.1.6 磁性液体密封安全阀的设计原理 79

6.1.7 性能参数的测试结果 81

6.1.8 开启压力可控性测试及其理论分析 83

6.1.9 实验装置及现场应用检测 85

6.1.10 应用前景、风险分析及其转化措施 87

6.1.11 小结 88

6.2 磁性液体悬浮性能方面的应用 89

6.2.1 磁性液体表观密度测量仪的研制 90

6.2.2 磁性液体表观密度测量仪的应用研究 93

6.2.3 影响磁性液体表观密度的机理分析 96

6.3 磁性液体在其他方面的应用 99

6.3.1 润滑技术中的应用 99

6.3.2 治疗癌症中的应用 99

6.3.3 扬声器中的应用［26］ 101

6.3.4 变压器中的应用 103

6.3.5 传感器中的应用 104

6.3.6 分离技术 105

6.3.7 艺术雕塑 106

参考文献 115

第七章 磁场类型及简单磁场设计 117

7.1 磁场形态及设计 117

7.1.1 设计所需磁场形态的建造方法 117

7.1.2 磁铁设计的一般原则 118

7.1.3 磁铁设计的主要步骤 119

7.1.4 磁路主要参数的选取与计算 120

7.1.5 磁路计算 121

7.2 实例：磁流体静力分选方法中磁极形状的选择 123

附件1 磁性液体演示磁场实验 128

附件2 磁性流体液滴界面之操控—从突出峰到迷宫 134

参考文献 139

第八章 磁性液体基本性能的实验研究 140

8.1 数据的处理方法 140

8.1.1 测量的基本概念 140

8.1.2 直接测量的数据处理 143

8.1.3 间接测量的数据处理 145

8.1.4 双变量测量的数据处理 147

8.1.5 有效数字及其运算 152

8.2 基本量的测量 154

8.2.1 长度的测量 154

8.2.2 密度的测量 157

8.3 表面张力系数的实验研究 162

8.4 表观密度的实验研究 166

8.4.1 密度杯测量磁性液体的密度 167

8.4.2 液体比重天平测量磁性液体的密度 167

8.4.3 磁性液体表观密度仪测量磁性液体的密度 170

8.4.4 磁天平和电子天平测量磁性液体的密度 172

8.4.5 力敏传感器测量磁性液体的密度 175

8.5 表观黏度的实验研究 176

8.6 密封泄放压的实验研究 179

参考文献 180

附录1 实验室常用仪器的最大允许误差 181

附录2 主要磁学量及相关物理量的单位 184