纳米磁性流体的制备及应用技术

纳米磁性流体是诞生于 2 0世纪 60年代末的一种新型的液体功能材料 ,是一种纳米铁磁性微粒在表面活性剂的包覆下 ,稳定地分散在载液中而形成的一种胶体 .介绍了它的磁性、黏度特性、蒸发特性和温度特性等几种主要性质、典型的制备技术以及它在密封、润滑、阻尼、研磨、印刷、医学等方面的应用和发展 ,并提出了值得重视的研究领域以及对纳米磁性流体研究的几点建议 .     

管壳式换热器热-磁-流耦合强化换热数值分析

采用Fe₃O₄/水磁性纳米流体和磁场改善管壳式换热器壳程的对流换热性能。通过三维数值模拟，分析了磁性纳米流体体积分数、流率和磁感应强度对管壳式换热器对流换热性能的影响。结果表明，换热器的传热率和强化效应会因为纳米粒子的导热系数和布朗运动而得到提高，但当体积分数大于1%时，提升幅度会逐渐减小并且效能评价系数会降低。相比其他性能强化技术，磁场对磁性纳米流体的作用可以使换热器在压降增加不大的情况下显著提高换热性能；与没有施加磁性纳米流体和磁场的情况相比，磁场下加入了Fe₃O₄/水磁性纳米流体的管壳式换热器的传热率提升最高可达68.2%，而压降只增加了13.8%，与施加了磁性纳米流体而没有施加磁场的情况相比，其传热率的提升最高可达46.7%，而压降只增加了1.96%。磁性纳米粒子本身具有的高导热性质和其布朗运动效应以及磁性纳米流体在垂直均匀磁场的作用下带动壳程流体形成的由内向外的旋流，加剧了对热边界层的扰动和冷热流体的混合，是对流换热性能增强的主要原因，且磁感应强度越大，流体流率越低，磁场对流体综合传热性能...     

纳米流体燃料燃烧特性研究进展

环境污染和能源短缺是当今世界面临的两大难题，纳米流体燃料作为一种潜在的可替代燃料，不仅可以提高传统燃料的能量密度，而且有望减少氮氧化物等污染物排放，因而受到了研究者的广泛关注。该文首先归纳了纳米流体燃料燃烧研究所面临的难点问题，进一步解析了添加纳米颗粒对单液滴、多液滴纳米流体燃烧特性的影响，继而总结了连续的纳米流体燃料燃烧特性研究进展，介绍了燃烧参数光学诊断方法，综述了纳米流体燃料在发动机中的应用，以及对污染物排放的影响。     

纳米磁性材料研究现状

介绍了磁性纳米材料的用途，阐述了永磁纳米材料、纳米微晶软磁材料、纳米磁性流体的研究和应用现状。     

磁性流体的制备方法及其在工程上的主要应用

磁性流体是一种在外加磁场作用下流变特性发生急剧变化,且易于控制的、可逆的新型智能材料.基本组成成分为磁性微粒、基液(也叫载液)、表面活性剂.介绍了制备磁性流体的几种不同的方法:机械粉碎法、湿式化学共沉法、阴离子交换树脂法和热分解法;介绍了磁流变技术在密封、阻尼器、抛光装置等工程上的一些主要应用,并展望了磁流变技术在建筑、航天等领域的应用前景.     

用纳米磁性液体模拟制造失重和微重力状态的流体

磁力和重力均为非接触的力,当作用于纳米磁性液体上的磁力和重力方向相同时,纳米磁性液体处于超重状态:当作用于纳米磁性液体上的磁力和重力方向相反时,纳米磁性液体处于失重状态;当作用于纳米磁性液体上磁力和重力相互抵消,纳米磁性液体呈饱和磁化状态且处在均匀梯度磁场区域中时,纳米磁性液体被表面张力约束成球体,处于微重力状态.这一发现使我们在地面上能经济的、方便的、长时间的制造流体的小区域微重力状态,为研究微重力状态下的流体科学、生命科学,材料加工和器件开发等提供了新的方法.     

磁性纳米负载催化剂在氮杂环合成上的应用研究新进展

磁性纳米负载催化剂是一种以磁性纳米粒子为磁核,二氧化硅等为磁基体保护材料,并在二氧化硅等表面负载各种化合物以实现官能团化而得到的新型催化剂,它不仅具有催化特性,还具有独特的磁响应性.磁性纳米负载催化剂在外加磁场的作用下能与反应物和产物分离,实现了催化剂的回收与重复利用,在工业生产得以连续化的同时,也降低了生产成本.介绍了磁性纳米负载催化剂的性质与分类,综述了近几年磁性纳米负载催化剂在6类重要的氮杂环化合物合成领域的应用,探讨了未来的磁性纳米负载催化剂的发展方向.     

磁性纳米功能材料研究进展

磁性纳米材料是纳米科技的重要研究领域之一。本文综述了磁性纳米材料的分类、特性及若干磁性功能材料在研究和应用方面的新进展。主要内容包括 :永磁纳米材料、软磁纳米材料、磁性液体、磁性生物高分子微球、纳米磁波材料等。     

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性一直是凝聚态物理领域的研究热点之一.以原位组装的策略制备磁性颗粒膜,可以将磁性纳米粒子的制备和薄膜的组装过程分开,实现磁性颗粒膜中颗粒尺寸、颗粒间距等微结构要素的独立调控,为揭示磁性颗粒膜电磁输运特性的微观机制创造条件.本文总结了近年来磁性纳米粒子组装颗粒膜的制备及其电磁输运特性的主要研究成果,包括磁性颗粒膜的可控制备、电阻温度依赖性、导电机制,以及磁性颗粒膜的反常霍尔效应和标度理论.     

纳米复相陶瓷材料

据中科院上海硅酸盐研究所近日介绍，这种纳米复相陶瓷材料的强度、韧性，以及降低电阻率等方面的性能均达到国际水准。由于这种陶瓷是用几种陶瓷复合而成，并添加了具有磁性、电性、光性能的其他材料，因而它既拥有结构陶瓷的力学性能，又具备功能陶瓷的特殊功能。     

纳米流体在铜丝丝网平板热管中的应用

以去离子水和水基铜纳米流体为工质,对一种铜丝丝网平板热管的传热特性进行了实验研究.分析了不同工作压力、不同工质和纳米流体质量分数对铜丝丝网平板热管传热性能的影响,并与单一铜丝平板热管的换热性能进行了比较.结果表明：纳米流体在低压条件下可以显著提高热管的换热特性,是一种适用于平板热管的新型工质;在使用水和纳米流体2种工质的实验中,铜丝丝网平板热管的各项换热功能指标均优于铜丝平板热管,并且热管热阻明显降低,最大功率也明显增加.     

二维磁性纳米结构材料的Monte Carlo模拟

运用Monte Carlo模拟方法，通过分折系统自旋序参数与温度的变化关系了解纳米结构材料磁性的特征．计算模拟结果表明，磁性纳米材料具有比同等大小和平均密度的单晶低的居里温度，且在相变过程中往往会出现一些亚稳态．研究结果提供了一种解析金属纳米结构材料特性的重要方法．     

纳米流体强化传热特性研究进展

综述了纳米流体强化传热特性的研究现状,着重论述了纳米流体的制备、强化传热特性和强化传热机理。最后指出了纳米流体研究中存在的局限。     

磁性复合抛光体配制及其抛光性能试验研究

介绍一种新的磁性复合抛光体（MPT）的配制及检测方法．新的磁性抛光体是将磁性复合流体和磨粒、植物纤维素均匀混合,通过外加磁场压缩制成的,在磁场作用下为半固态．MPT的主要成分及规格：煤油基纳米直径Fe3O4的磁流体（MF）、微米级直径的铁粉、微米级直径的纯Al2O3磨粒．对几种混合比例的MPT分别进行了SEM的显微观察和抛光作用力的三维检测,在给定压力下对MPT的剪切力和抛光性能进行了试验．结果表明：磁性复合抛光体的配比影响着MPT最大剪切力,具有承受剪切力大的磁性抛光体的抛光效果较好．该研究为复杂曲面的高效、高质量抛光提供了应用依据．     

超顺磁纳米Fe3O4磁性流体的制备及其在交变磁场中的发热性能

采用两步法以油酸为表面活性剂对纳米Fe_3O_4磁性粒子进行表面修饰,制备出稳定的Fe_3O_4油基磁性流体。通过透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对油酸修饰后的纳米Fe_3O_4磁性粒子的形貌、结构与磁性能进行了表征。结果表明,在表面活性剂存在时,可以有效地减少纳米Fe_3O_4磁性粒子之间的团聚,同时使油基磁性流体具有良好的稳定性和发热性;纳米Fe_3O_4磁性粒子的饱和磁化强度为66.35 A·m2/kg,剩余磁化强度为0,具有超顺磁性;在外加交变磁场下,纳米Fe_3O_4油基磁性流体在20 min时,发热温度可达55.9℃。     

减阻流体添加碳纳米管后的流动换热特性

提出了一种新型纳米流体的的概念,该纳米流体既有减阻流体的减阻特性,又因为添加了碳纳米管(CNT)而具有很好的的强化换热特性.探索合适的配比组分和配制工艺,试制了带有减阻特性的水基碳纳米管纳米流体(悬浮液),测定了其热物理和流变特性.试验表明,液温对减阻特性和换热特性都有强烈影响;添加CNT前后的减阻流体的减阻性能基本不变,但传热性能明显提高;使用带有减阻特性的纳米流体能够提高强制对流的综合换热特性或进一步提高纳米流体的强化传热特性.     

纳米材料的新进展

综述了纳米材料的微观结构特性、宏观性能 ,介绍了与此相关的磁性纳米材料、纳米融合材料 ,以及纳米生态环境材料的研究现状     

铁磁流体粘度测量研究

铁磁流体是一种由大小为１０ｎｍ的固态磁性微粒，它是通过表面吸附活性剂均匀分散于载体中形成的超稳定性的胶体悬浮液，在外加磁场作用下，磁流体的粘度随磁场强度的变化而变化，本作通过自行研制的旋转式、落柱式和细管式磁流体粘度计，对铁磁流体在磁场作用下的粘度变化进行了测量研究。     

基于多相流模型的纳米流体在水平细圆管内强制对流换热数值模拟

运用2种多相流模型模拟了纳米流体在细圆管内的强制对流换热特性,并与已有文献的实验值和传统流体经验公式的计算值进行对比.其中,采用混合模型和欧拉模型分析了雷诺数、纳米颗粒体积分数等物理量对换热特性的影响.结果表明:在纳米颗粒体积分数较低时,模拟值与其实验值及经验公式的计算值相差不大;随着纳米颗粒体积分数增加,其非常规的流体特性逐渐突出,当纳米颗粒体积分数达到一定值时,常规的流体经验公式已不再适用,纳米流体换热呈现出一定的多相流特性,且多相流模型的模拟值更接近于其实验值,表明运用多相流模型能够模拟纳米流体的换热特性.     

试分析纳米氧化锌的制备及其光催化性能

纳米氧化锌是一种面向21世纪的半导体材料,在陶瓷、化工医药、生物等领域得到了广泛的使用。近年来,纳米氧化锌不断得到重视,对于纳米氧化锌的研究也逐渐增多,并且在试验中制备了不同结构的氧化锌材料,并研究了纳米氧化锌的性能。纳米氧化锌的重要作用使得对于纳米氧化锌的研究具有了非常重要的现实意义。本文将主要分析纳米氧化锌的特性、性质、应用和制备办法,以及它的光催化性能。