Word文档 PAGE PAGE 1 磁流体密封技术 介绍了磁流体密封技术的应用原理、特点、讨论现状以及将来进展趋势，指出具有高饱和磁化强度的磁流体的制备和具有高磁场强度的密封装置的设计是磁流体密封技术的两大关键要素，磁流体密封技术需加强理论和试验水平讨论，带动磁流体密封应用朝着更为深远的方向进展。  引言  磁流体又称为磁性液体或铁磁流体，其是一种固液两相组成的胶体材料，固相主要指磁性固体纳米颗粒，液相是指能够承载固体磁性纳米颗粒的液体，磁流体具有液态载体的流淌性、润滑性、密封性，同时具有固体纳米颗粒的强磁性及其它特性。简而言之，磁流体组成部分除了包括固相磁性纳米颗粒和液相承载液体(基液)之外，还包括链接固相和液相的中间体——表面活性剂，表面活性剂是一种具有不同极性端的两性物质，其一端可以用来包裹磁性纳米颗粒，另一端伸入基液中使之具有油溶性或水溶性。由于被修饰的磁性颗粒是纳米级别，被表面活性剂包裹的磁性纳米颗粒就可以克服重力沉降等作用而稳定存在于基液中。磁流体在没有外界干扰时无磁吸引力，当外加磁场作用时，由于强磁性纳米颗粒作用才表现出有磁性。由此可见，磁流体一方面可以表现出流体流淌性的特点，另一方面可以表现出磁性材料磁性作用特点，所以广泛应用在很多领域，尤其是在密封领域，磁流体密封正在发挥越来越大的作用。 轴承、永久磁铁等部分，磁流体密封装置的设计使之具有肯定的磁场间隙，当磁流体注入磁场间隙时，在磁场间隙四周磁场的作用下，由于磁流体本身的液态流淌性以及磁性作用，磁场间隙会布满磁流体磁场间隙的环形设计会让磁流体在磁场间隙中形成一种特别的“液体O形密封圈”，由于磁流体本身特性以及密封装置的结构设计，该O形圈可以稳定存在，对密封介质起到一种良好的密封作用，“液体O形密封圈”的形成除了和磁流体自身磁特性有关之外，还与磁场间隙磁场强度有关。实践证明，为了提高整个密封装置的密封效果和承压力量，需要在磁流体密封结构中构成多个磁性回路，即多级磁流体密封结构，密封时存在压差作用，当该压差作用于“液体O形密封圈”之上时磁流体会略微移动，由于磁流体对外界磁场的响应作用，该“液体O形密封圈”具有保持和恢复原始状态的特性，由此产生了对抗压差的磁力，这就是磁流体的密封作用原理。  图1 磁流体密封装置组成结构示意图 2、磁流体密封特点 密封主要目的是爱护工作介质，防止工作介质泄漏或者污染，随着工业的快速进展密封在工业设备及机械制造领域中起着越来越重要的作用，密封不良会造成密封介质泄漏，污染环境，同时外界杂质侵入设备污染密封介质，严峻影响生产正常运行，造成巨大的生产铺张和经济损失。静密封和动密封是密封的两种基本形式，静密封是指机械设备中相对静止件之间的密封，动密封指相对运动件间的密封。目前传统的密封方式还是主要使用橡胶件密封，橡胶件包括丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等，橡胶件密封应用较为广泛，是目前使用量最大的一种密封方式，但是橡胶件密封存在易膨胀溶解、易被密封件磨损、易污染密封介质、易老化等诸多缺点，橡胶件密封简单造成密封性能差，使密封设备丢失密封性能。  相对于传统密封缺陷，磁流体密封利用磁力来密封，具有传统密封无法比拟的优越性，其主要特点有以下几点：  (1)无泄漏密封：磁流体是一种具有高饱和磁强度的流体，目前利用高饱和磁强度磁流体和设计精良的密封装置可以对介质进行严密的高度稳定的动密封或静密封，并且几乎没有泄露。缘由在于磁流体可以布满整个密封设备的密封间隙，形成一种“液体O形密封圈”，同时转变密封装置磁场强度，磁流体粘度也会随之转变，从而可以加强磁流体密封作用，进一步减小了密封介质泄露的可能性。这种特性用来密封腐蚀性气体以及有毒、易燃易爆气体特别重要。  (2)无磨损密封：传统接触式密封由于接触元件之间的摩擦磨损大，一方面影响密封件使用寿命，另一方面影响机械设备功率，造成机械设备功率损耗大。磁流体密封避开了密封件和旋转轴的摩擦而产生碎屑，同时磁流体作为一种油基流体，本身亦具有润滑作用，其对爱护机械设备零部件削减摩擦磨损具有重要作用。  (3)无污染密封：磁流体密封件由于使用液态磁流体作为密封元件，其本身不存在摩擦磨损，不会产生磨削，同时磁流体

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