磁性液体三维蒙特卡洛模拟

通过对Ｆｅ３Ｏ４磁性超微粒子（粒径１０ｎｍ左右）聚团粒径的分析，提出了一个服从对数正态分布的聚团粒子相互作用以致沉降和成链状排列模型，在该模型的基础上，利用蒙特卡洛方法，对磁性液体薄膜有、无外磁场作用下所形成的三维空间结构进行模拟，获得了磁性液体在没有外磁场作用下无序的空间结构及有磁场作用时沿磁场方向的链状结构的模拟图象。     

无磁场制备的磁流变弹性体的一种物理模型

假设在一定条件下,无磁场制备的磁流变弹性体中,微米量级的铁磁颗粒能形成自组装的链状结构或柱状结构,且链或柱的轴线方向在空间角内均匀分布.通过分析柱或链的应变和磁场能,在传统的成链模型的基础上,得出了相同体积比的无磁场制备和有磁场制备的磁流变弹性体的磁流变效应的比率,与文献中的实验结果基本符合.     

磁性液体薄片磁控光开关效应研究

研究了在平行于激光照射方向递增的梯度磁场作用下的磁性液体薄片光透射率随时间的变化情况。结果表明,在磁场作用下,磁性液体内部形成微粒链结构,微粒链受到梯度磁场汇聚力,向薄片中心聚集,在此处形成光关闭现象。通过改变磁性液体体积分数、外磁场变化率、初始磁场大小可以达到控制调节磁性液体的响应时间和光关闭时间的效果,为磁性液体作为可控光开关提供了可行性研究。     

CoFe2O4磁性液体冰冻前后的磁性

 介绍了Massart法制备CoFe2O4磁性液体的方法。用X射线衍射仪、透射电子显微镜测量CoFe2O4微粒的结构、粒径,表明微粒粒径呈对数正态分布,平均粒径为12.76nm,平均晶粒粒径为11.15nm。利用振动样品磁强计,在室温下测量CoFe2O4微粒的磁化曲线和体积分数为1%、1.2%、1.5%的磁性液体冰冻前后的磁化曲线。结果表明,磁性液体饱和磁化强度明显小于等量磁性微粒的饱和磁化强度?准VMps,冰冻后磁性液体的饱和磁化强度大于冰冻前磁性液体的饱和磁化强度。其原因是,磁性液体中存在块状、链状、环状团聚体,其中块状和环状团聚体导致饱和磁化强度降低;在磁性液体冰冻过程中,由于水分子的作用环状团聚体破裂成链,使压缩参数?酌变大,导致冰冻后磁性液体饱和磁化强度增大。     

双碳链体系中自旋过滤效应的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论方法研究了平行放置的双碳原子链体系中的自旋输运情况.将双碳原子链置于12个宽度锯齿型石墨烯纳米带组成的双电极中,研究发现:双碳原子链体系中的自旋过滤效果优于单条碳原子链体系中的自旋过滤效果; 更重要的是,在单条碳原子链体系中,当左右电极磁性反平行时,没有自旋过滤效果,双碳链结构彻底改变了单碳链体系中这种情况,即在双碳链体系中,不管2个电极的磁性是平行结构还是反平行结构,自旋过滤效果都近100%,是非常好的自旋过滤电子器件.     

破解趋磁细菌断裂磁小体链的方式

趋磁细菌是在20世纪70年代由理查德·布莱克默（RichardBlakemore）发现的一类在外磁场作用下能作定向运动的细菌。它们体内有一种叫做"磁小体"的物质,其主要成分是Fe₃O₄和Fe₃S₄。众多的磁小体在趋磁细菌体内聚集成链状,使得它们具有趋磁性。趋磁细菌发生细胞分裂时,面临一个很大的挑战:将体内的磁小体链"折断"为两部分。因为如果像正常的细胞分裂方式一样,那么,从趋磁细菌分裂开始到最终形成两个子细胞的力是不足以断开磁小体链的。     

基于化学诱导相变法的磁性液体合成及其磁光效应

使用化学诱导相变法制备的γ-Fe₂O₃磁性纳米颗粒,经油酸表面包裹可分散于煤油中合成磁性液体.在磁场作用下,圆偏振光透过磁性液体样品后,由于双折射效应和二向色性,透射光为椭圆偏振光.用圆偏振光作为探测光源,使用θ扫描技术可得到透射椭圆偏振光的相对强度角分布的T-θ曲线.从曲线可得到反映透射椭圆偏振光特征的相对透射强度的最小值T_min和最大值T_max以及椭圆的取向角Δθ.从这些透射光的参数可导出磁双折射效应Δn和磁二向色性Δκ.实验结果表明：随着磁场H增强或颗粒体积分数φ_v增大,Δn和Δκ增加.所制备的磁性液体的磁双折射和磁二向色性来源于在磁场作用下,磁性液体中的磁性纳米颗粒由分散体系形成了场致链结构.     

强磁性矿粒在磁选过程中的受力分析及动力学模拟

基于磁偶极子磁场分布理论计算强磁性矿粒在磁场中所受到的力,并采用Verlet速度算法对2个磁性矿粒相互作用和9个磁性矿粒相互作用的二维动态过程进行模拟。研究结果表明:磁偶极子力和黏性阻力是影响磁性矿粒团聚的主要因素,磁偶极子力是强磁性矿粒在磁选过程中受到的最主要的力;2个磁性矿粒相互作用的动态过程由外磁场的大小和方向决定,矿粒从初始位置到接触所用时间小于8.3 ms;9个矿粒相互作用的动态过程与初始位置(随机性)有关,矿粒从初始位置到结成磁链所用时间小于30 ms,磁性矿粒最终沿外磁场方向团聚成链状结构。     

磁场对磁性湿颗粒运动机理的影响

为了了解磁流化床内磁性湿颗粒的运动特性,数值模拟了匀强磁场作用下磁性湿颗粒的运动。数学模型上,采用离散元法(DEM)模拟颗粒运动,同时考虑磁场和液桥的双作用力模型。仅针对二维溃坝问题进行数值模拟,分别研究磁场和液桥对颗粒行为的影响。数值模拟结果发现:无磁场作用时,液体体积分数增加,颗粒运动剧烈程度相对减弱,颗粒聚集行为增强;有磁场作用时,颗粒形成平行于磁感线方向的链,显著降低了颗粒的平均速度和平均位移。     

磁性液体两相界面演变特性的数值研究

为了克服VOF,Level Set等方法在磁性液体两相流动研究中存在的不足,采用界面追踪法(VOSET,coupled Volume-of-Fluid and Level Set)捕捉相界面,将磁场力作为源项添加到流体运动的动量方程中,建立了磁性液体流场与磁场耦合的数值方法。推导了麦克斯韦方程的二维理论解并用于验证数值解,两者吻合良好,验证了磁场求解的正确性;同时通过模拟磁性液体液滴的平衡形状验证了本数值方法的准确性;进而分别研究了均匀磁场作用下磁性液体液滴振荡及非磁性气泡在磁性液体中上升的问题。研究结果表明,液滴或气泡均会沿磁场方向拉长,增大磁场强度或磁化率将导致更显著的变形;磁感线在相界面出现弯曲,弯曲方向指向磁导率较大的介质。     

磁场对磁流体磁粉存在状态的影响

本文测定了Ｍｎ－Ｚｎ铁氧体磁流体的二向色性规律，线性二色性ΔＡ随外磁场的增加而增加，并随着外磁场的增加而趋近于饱和。由实验数据证实了在外磁场作用下磁流体中磁粉的存在状态。在外磁场中，磁液中的磁粉一方面要形成链条，另一方面仍保持磁粉粒子的独立性。     

煤油基铁磁流体的光学特性测试

大面积光显示应用是磁流体研究的前沿热点.而要实现光显示应用,对磁流体的光学特性有很高的要求.本文对光显示应用的煤油基铁磁流体的光学性能进行了测试.首先,利用原子力显微镜测试了磁流体中磁微粒的尺寸及粒径分布,发现磁微粒尺寸在40 nm以内,且成区域性分布;然后,利用分光光度计对磁流体薄膜的光学透射谱和吸收谱进行了测试,得...     

钴基玻璃包裹丝软磁性能的优化

采用高频感应加热熔融快淬法制备钴基玻璃包裹丝,研究了包裹丝的直径和退火电流密度对于巨磁阻抗效应(Giant Magnetoimpedance,GMI)和磁场灵敏度的影响.结果显示,随着包裹丝直径的增大,GMI和磁场灵敏度先增大后减小,当包裹丝总直径为29μm时,软磁性能最好.用此直径的包裹丝进行不同电流密度的电流退火处理,发现当退火电流密度为120A/mm~2时,磁场灵敏度最高为602%/Oe(1 Oe=1000/(4π)A/m).     

恒定磁场下的磁性液滴变形数值模拟

采用商业数值软件Fluent模拟研究磁液滴在恒定磁场中的运动变形情况.模拟考查磁液滴在空气中处于悬浮状态时,受到水平方向的恒磁场作用,进而发生运动变形行为.研究结果表明:磁通密度越大,对液滴造成的影响越大,液滴更加容易发生移动变形行为;另外,磁液滴尺寸越大,越容易受到磁场的影响发生变形;磁液滴发生变形存在最低磁通密度,即临界磁通密度,该参数随液滴直径的增加而减少;当液滴尺寸无限小,无论施加何种强度的磁通密度均无法实现液滴的变形;当液滴直径达到5.4 mm以上时,即便不存在磁场作用,在无外界能量维系的前提下,液滴本身也会发生变形,无法保持液滴球形的完整性.     

高频磁场下铝合金中非金属夹杂物电磁分离研究

在高频磁场作用下，利用金属与夹杂物之间电导率差产生的电磁排斥力去除非金属夹杂物，实验材料为Al-10％Al2O3、Al-10％SiC及Al-24％Si，将含有杂质的合金置于不同管径的分离器中，开启高频电源，调整输出功率，利用高频磁场将其熔化，并进一步实现非金属夹杂物的分离，分析了不同管径、颗粒尺寸、磁感应强度、作用时间等条件下的分离效果，结果发现球形Al2O3和SiC颗粒较针状初生硅的分离效果好一些，较高的磁感应强度和小的管径对夹杂物的分离有利。     

丝直径和长度对电爆铜丝制备超细粉的影响

提出一种电爆金属丝制备超细粉的新方法,金属丝不与电极接触而是在高压电场中爆炸形成超细粉.研制试验装置,电爆不同直径和长度的铜丝,并获得超细粉末.在扫描电镜下观察粉末形貌,结果显示,粉末颗粒为圆球状,多数处于纳米级,且分散良好.采用对数正态分布算法分析粉末粒度分布.结果表明,粉末的粒度分布集中,平均粒径较小.进一步研究发现,铜丝直径越小,电爆制备的粉末中位径就越低、粒度分布越窄;电极间距一定时电爆长度适中的铜丝,可获得中位径小、粒度分布窄的纳米粉.     

Preparation of ozagrel-magnetoliposomes and investigation on the release in vitro under AC-magnetic field

To reduce the first-pass effect and increase the targeting of ozagrel(OZ),the ozagrel -magnetoliposomes(OZ-MLs)were prepared in this study.Here,we described the preparation and characterization of OZ-MLs.It had a diameter of around 0.2μm.To prevent the aggregation of particles,the magnetite was treated with a surfactant,resulting in a stable ferrofluid suspension. The cumulative release of OZ from OZ-MLs could be up to 64.5%in 30 min in vitro under AC-magnetic field.However,it was only 24.0%for OZ-MLs without AC-magnetic field.     

贫赤铁矿高压辊磨产品湿式预选研究

采用柱状磁介质研究了介质棒间隙、直径及背景磁场强度对贫赤铁矿高压辊磨产品湿式强磁预选效果的影响,并对磁场中不同直径的单矿物颗粒进行了受力分析.研究表明:减小介质棒间隙、增加介质棒直径和提高背景磁场强度均能降低预选尾矿的品位和产率,提高回收率.在同一背景磁场强度下,随着直径的增加,介质棒对粗颗粒的捕收磁力增加,对细颗粒的捕收磁力减小;对于实际连生体矿粒,考虑到矿粒重力和黏滞阻力的影响,增大介质棒直径在有利于粗矿粒捕收的同时并不影响细矿粒的捕收;减小介质棒直径有利于细矿粒的捕收,但对粗贫连生体矿粒的捕收能力下降.     

羧基磁流体制备和牛血清白蛋白表面修饰

 磁性纳米粒已被用作肿瘤磁感应热疗的介质，目前常用纳米Fe3O4，其经典制备方法是化学共沉淀法，得到具有超顺磁性的纳米Fe3O4粒径约为10～15nm。本文采用改进的化学共沉淀法制备聚丙烯酸（PAA）修饰的羧基纳米Fe3O4，通过EDC、NHS活化法偶联模型蛋白牛血清白蛋白（BSA），用BCA定量分析磁粒对BSA的偶联效率，并进一步偶联荧光标记的抗体，观察偶联效果。结果表明，改进的化学共沉淀法制备的羧基纳米粒粒径约10nm，水相分散性良好；定量分析和光学观察结果均显示，采用EDC、NHS活化法能使蛋白质与羧基化磁性颗粒稳定结合。本研究为靶向磁性纳米粒的制备提供一种新方法。