磁性液体纳米磁性颗粒磁场诱导链状结构研究

摘要： 研究了磁性液体在有、无外加磁场作用时磁性液体中纳米磁性颗粒的微观排列结构, 发现无外加磁场作用时磁性颗粒随机均匀分布在载液中, 有外加均匀磁场作用时, 磁性颗粒沿磁场方向排列成均匀链状结构。当外加均匀磁场强度为11.1 kA/m, TEM照片清晰显示磁性颗粒排列成一条链状结构, 随着外加均匀磁场强度逐渐增强到28.6 kA/m, 更多磁性颗粒沿磁场方向紧密排列成链状结构。在外加梯度磁场作用下, 铁芯中心处磁场强度为28.7 kA/m时, 大量磁性颗粒聚集于线圈中心轴附近形成复杂链状团簇结构; 沿r轴方向磁场强度较弱的地方, 较少磁性颗粒排列成链状结构。当磁场梯度从1.73 kA/m2逐渐增加到5.11 kA/m2时, 磁场梯度轴线上的磁性颗粒团簇结构由稀疏逐渐变成为密集。磁场诱导磁性颗粒链状排列结构的研究对磁性液体在机械工程、生物工程、热力工程等领域的应用有重要意义。