一種磁性液體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種磁性液體的制備方法，方法為配制Fe3+和Fe2+的混合液；生成納米級Fe3O4顆粒；油酸包覆Fe3O4納米顆粒；清洗被油酸包覆的Fe3O4納米顆粒；合成磁性液體。本發(fā)明的優(yōu)點是：磁性液體阻尼減振器在實驗中所有頻率上對懸臂梁的振動都具有減振作用，而且同一減振器在小于1 Hz的振動頻率范圍內(nèi)減振效果最好;當使用飽和磁化強度為27．01kA/m的磁性液體時達到了最好的減振效果;該減振器對彈性懸臂梁的減振作用分別隨著其中永磁體半徑和永磁體孔半徑的增大而增大，而且永磁體與外殼間有一最佳間隙，使其在其它參數(shù)相同時對懸臂梁的減振作用達到最大。
【專利說明】
一種磁性液體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種磁性液體阻尼減震性能方面的研究，具體為一種磁性液體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性液體阻尼減振的粘性耗能研究:從磁性液體阻尼減振的原理可以發(fā)現(xiàn):外部的振動能量主要是依靠磁性液體內(nèi)部的粘性摩擦轉(zhuǎn)化為熱量從而耗散掉的，所以在研究磁性液體阻尼減振性能之前，就必須對磁性液體的粘度和粘性耗散能力進行探究。磁性液體阻尼減振過程中的粘性耗能:為了研究磁性液體阻尼減振過程中的粘性耗能，本文作者對磁性液體阻尼減振進行了流體動力學(xué)建模，基于模型計算了磁性液體內(nèi)部的速度場，并推導(dǎo)出了能量耗散公式。為了得到更精確的動力學(xué)模型，做如下簡化和假設(shè):(I)磁性液體是不可壓縮的；(2)當振動頻率很小時，磁性液體內(nèi)部的流動是準穩(wěn)態(tài)的；(3)重力和磁體積力對磁性液體的流動沒有影響；(4)磁性液體的流動沿Z方向沒有變化，可簡化為二維平面流動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種磁性液體的制備方法，其特征在于方法步驟如下:
(I)配制Fe3+和Fe2+的混合液;按鐵離子總濃度為0.1?0.5mol/L的條件配制Fe3
+和Fe2+的混合液;其中Fe3+和Fe2+的摩爾比為1:1?2:1。
[0004](2)生成納米級Fe304顆粒；不斷攪拌步驟(I)得到的混合液，用濃氨水作沉淀劑快速加入到混合液中，恒溫水浴熟化，控制熟化溫度為20?80°C，熟化時間為10?60min ；
(3)油酸包覆Fe304納米顆粒;加入I?1mL油酸，繼續(xù)攪拌30?10min;再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為6?7，得到被油酸包覆的Fe304納米顆粒；
(4)清洗被油酸包覆的Fe304納米顆粒;磁分離Fe304納米顆粒與溶液，用去離子水清洗Fe304納米顆粒2?3次，再用丙酮清洗2次，抽濾，干燥，碾磨成粉；
(5)合成磁性液體;將步驟(4)得到的mg粉末與V mL煤油混合，攪拌，油浴加熱30?10min,得到質(zhì)量分數(shù)為Φι?的磁性液體，Φι?與m、V之間的關(guān)系為:<i)m=m/(m+0.8V)。
[0005]所述步驟(I)中優(yōu)選混合液為500mL，鐵離子總濃度為0.12mol/L，F(xiàn)e3+和Fe2+的摩爾比為1.75:1。
[0006]所述步驟(2)中優(yōu)選濃氨水為50mL，水浴溫度為40°C，水浴熟化時間為30min。
[0007 ] 所述步驟(3)中優(yōu)選加入油酸為6mL，攪拌60min。
[0008]所述步驟(4)中所得Fe304只需放在通風處一晚即可自然風干。
[0009]所述步驟(5)中優(yōu)選油浴加熱時間為45min，通過改變Fe304粉末與煤油的用量即可值得不同質(zhì)量分數(shù)的磁性液體。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:針對要求結(jié)構(gòu)緊湊和能量耗散較小的場合，提出一種新的磁性液體阻尼減振器。該減振器利用磁性液體的獨特性質(zhì)，依靠液體的粘性阻尼耗散能量，是一種新型吸振裝置。利用基于彈性懸臂梁的減振實驗，研究多種實驗參數(shù)對該減振器加于懸臂梁后減振效果的影響。實驗結(jié)果表明，磁性液體阻尼減振器在實驗中所有頻率上對懸臂梁的振動都具有減振作用，而且同一減振器在小于I Hz的振動頻率范圍內(nèi)減振效果最好；實驗中同種結(jié)構(gòu)參數(shù)的減振器當使用飽和磁化強度為27.0lkA/m的磁性液體時達到了最好的減振效果；該減振器對彈性懸臂梁的減振作用分別隨著其中永磁體半徑和永磁體孔半徑的增大而增大，而且永磁體與外殼間有一最佳間隙，使其在其它參數(shù)相同時對懸臂梁的減振作用達到最大。
【具體實施方式】
[0011]實例一
一種磁性液體的制備方法，其特征在于方法步驟如下:
(I)配制Fe3+和Fe2+的混合液;按鐵離子總濃度為0.12mol/L的條件配制Fe3+和Fe2+的混合液為500mL;其中Fe3+和Fe2+的摩爾比為1.75:1。
[0012](2)生成納米級Fe304顆粒;不斷攪拌步驟(I)得到的混合液，用濃氨水為50mL作沉淀劑快速加入到混合液中，恒溫水浴熟化，控制熟化溫度為40 0C，熟化時間為30min ；
(3)油酸包覆Fe304納米顆粒;加入6mL油酸，繼續(xù)攪拌60min;再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為6?7，得到被油酸包覆的Fe304納米顆粒；
(4)清洗被油酸包覆的Fe304納米顆粒;磁分離Fe304納米顆粒與溶液，用去離子水清洗Fe304納米顆粒2?3次，再用丙酮清洗2次，抽濾，干燥，碾磨成粉；
(5)合成磁性液體;將步驟(4)得到的mg粉末與V mL煤油混合，攪拌，油浴加熱30?10min,得到質(zhì)量分數(shù)為Φι?的磁性液體，Φι?與m、V之間的關(guān)系為:Φm=m/(m+0.8V)。實施例一效果最好。
[0013]實例二
一種磁性液體的制備方法，其特征在于方法步驟如下:
(I)配制Fe3+和Fe2+的混合液；按鐵離子總濃度為0.15mol/L的條件配制Fe3+和Fe2+的混合液500;其中Fe3+和Fe2+的摩爾比為1.5:1。
[0014](2)生成納米級Fe304顆粒;不斷攪拌步驟(I)得到的混合液，用濃氨水50ml作沉淀劑快速加入到混合液中，恒溫水浴熟化，控制熟化溫度為60 80 0C，熟化時間為60min ;
(3)油酸包覆Fe304納米顆粒;加入4mL油酸，繼續(xù)攪拌50min;再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為6?7，得到被油酸包覆的Fe304納米顆粒；
(4)清洗被油酸包覆的Fe304納米顆粒;磁分離Fe304納米顆粒與溶液，用去離子水清洗Fe304納米顆粒2?3次，再用丙酮清洗2次，抽濾，干燥，碾磨成粉；
(5)合成磁性液體;將步驟(4)得到的mg粉末與V mL煤油混合，攪拌，油浴加熱30?10min,得到質(zhì)量分數(shù)為Φι?的磁性液體，Φι?與m、V之間的關(guān)系為:<i)m=m/(m+0.8V)。
[0015]實例三
一種磁性液體的制備方法，其特征在于方法步驟如下:
(1)配制？63+和Fe2+的混合液;按鐵離子總濃度為0.3mol/L的條件配制Fe3+和Fe2+的混合液500ml;其中Fe3+和Fe2+的摩爾比為1.2:1。
[0016] (2)生成納米級Fe304顆粒；不斷攪拌步驟(I)得到的混合液，用濃氨水作沉淀劑快速加入到混合液中，恒溫水浴熟化，控制熟化溫度為70°C，熟化時間為20min ；
(3)油酸包覆Fe304納米顆粒;加入4mL油酸，繼續(xù)攪拌80min;再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為6?7，得到被油酸包覆的Fe304納米顆粒；
(4)清洗被油酸包覆的Fe304納米顆粒;磁分離Fe304納米顆粒與溶液，用去離子水清洗Fe304納米顆粒2?3次，再用丙酮清洗2次，抽濾，干燥，碾磨成粉；
(5)合成磁性液體;將步驟(4)得到的mg粉末與V mL煤油混合，攪拌，油浴加熱30?10min,得到質(zhì)量分數(shù)為Φι?的磁性液體，Φι?與m、V之間的關(guān)系為:<i)m=m/(m+0.8V)。
【主權(quán)項】
1.一種磁性液體的制備方法，其特征在于方法步驟如下: (1)配制Fe3+和Fe2+的混合液;按鐵離子總濃度為0.1?0.5mol/L的條件配制Fe3+和Fe2+的混合液;其中Fe3+和Fe2+的摩爾比為1:1?2:1 ; (2)生成納米級Fe304顆粒;不斷攪拌步驟(I)得到的混合液，用濃氨水作沉淀劑快速加入到混合液中，恒溫水浴熟化，控制熟化溫度為20?80 °C，熟化時間為10?60min ； (3)油酸包覆Fe304納米顆粒;加入I?1mL油酸，繼續(xù)攪拌30?10min;再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為6?7，得到被油酸包覆的Fe304納米顆粒； (4)清洗被油酸包覆的Fe304納米顆粒;磁分離Fe304納米顆粒與溶液，用去離子水清洗Fe304納米顆粒2?3次，再用丙酮清洗2次，抽濾，干燥，碾磨成粉； (5)合成磁性液體;將步驟(4)得到的mg粉末與V mL煤油混合，攪拌，油浴加熱30?10min,得到質(zhì)量分數(shù)為Φι?的磁性液體，Φι?與m、V之間的關(guān)系為:<i)m=m/(m+0.8V)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油酸包覆納米Fe304分散于煤油基的磁性液體的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中優(yōu)選混合液為500mL，鐵離子總濃度為0.12mol/L，F(xiàn)e3+和Fe2+的摩爾比為1.75:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中優(yōu)選濃氨水為50mL，水浴溫度為40 0C，水浴熟化時間為30min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中優(yōu)選加入油酸為6mL，攪拌60min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中所得Fe304只需放在通風處一晚即可自然風干。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中優(yōu)選油浴加熱時間為45min，通過改變Fe304粉末與煤油的用量即可值得不同質(zhì)量分數(shù)的磁性液體。
【文檔編號】H01F1/44GK105869821SQ201610336716
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】段開, 賴國聰, 劉群, 靳匯奇, 劉彥輝, 官榮青, 謝宇
【申請人】南昌航空大學(xué)