磁流变液悬浮液高剪切分散机

一、产品名称概述：水基磁流变液高速分散机，悬浮液高剪切分散机，车用磁流变液研磨分散机高分子新材料剪切细化机

二、磁流变液概述

磁流变液和磁流体是两个容易混淆的概念。虽然它们都是用磁性微粒分散在合适的液态载体中形成的，但由于悬浮粒子的尺寸范围不同,因而它们的物理特性和应用领域也不同[1]。 从粒子材料和尺寸上说，磁流体中悬浮粒子的直径在1～10nm范围内，通常用合适的表面活性剂将悬浮粒子分散在液体中，由于粒子的尺寸小，布朗运动可以阻止粒子沉淀和团聚，其稳定性能好；而磁流变液，悬浮粒子的直径为0.1～500μm，粒子非常大，布朗运动无法阻止颗粒沉淀和团聚，必须采取如表面包裹、复合等方法来降低整个颗粒的密度，提高材料的稳定性。从受外加磁场作用而表现出来的力学性能看，磁流体的屈服应力变化通常在几Pa到几百Pa之间；而磁流变液的屈服应力变化通常可达数十kPa，比磁流体的控制范围大得多。再从二者应用角度看，磁流体主要是利用其粘度变化进行物质分离，机械装置的承载和密封等；而磁流变液主要是利用其提供的大剪切力矩，制作阻尼器件，实现阻尼控制和力矩传递。 本文尝试就我们的研究工作，向各位磁流体研究者介绍磁流变液的制备、机理、测试、应用和发展。

三、磁流变液制备工艺

磁流变液一般由铁磁性易磁化颗粒、母液油和稳定剂三种物质构成。铁磁性（软磁性）固体颗粒有球状、棒状和纺锤状三种形态，密度为7～8g/cm3，其中球形颗粒的直径在0.1～500μm 范围内。目前可用作磁流变液的铁磁性固体颗粒是具有较高磁化饱和强度的铁粉、纯铁粉或铁合金 。由于铁粉饱和磁化强度为2.15特斯拉，且物性较软、具有可压缩性、材料成本低、购买方便，已成为常用的材料之一。磁流变液的母液油（分散剂）一般是非导磁且性能良好的油，如矿物油、硅油、合成油等,它们须具有较低的零场粘度、非常大范围的温度稳定性、不污染环境等特性。稳定剂用来减缓或防止磁性颗粒沉降的产生。因为磁性颗粒的比重非常大，容易沉淀或离心分离，加入少量的稳定剂是必须的。磁流变液的稳定性主要受两种因素的影响：一是粒子的聚集结块，即粒子相互聚集形成很大的团；二是粒子本身的沉降，即磁性粒子随时间的沉淀。这两种因素都可以通过添加剂或表面活性剂来减缓。由超精细石英粉形成的硅胶是一种典型的稳定剂，这种粒子具有很大的表面积，每个粒子具有多孔疏松结构可以吸附大量的潮气，磁性颗粒可由这些结构支撑均匀地分布在母液中。另一方面，表面活性剂可以形成网状结构吸附在磁性颗粒的周围以减缓粒子的沉降。稳定剂必须有特殊的分子结构，一端有一个对磁性颗粒界面产生高度亲和力的钉扎功能团，另一端还需一个较易分散于某种基液中去的适当长度的弹性基团。将这三种物质按一定的比例混合均匀，即可形成磁流变液。

目前全部上关于磁流变液材料制备方法和工艺的报道比较多。用太仓希德机械德国技术产生直径在200nm～5μm 的Co粒子，并将铁颗粒表面复合此纳米尺寸的Co粒子，形成铁复合物为悬浮粒子制备的磁流变液。

四、制备磁流变液的重要因素

1.铁粉的真密度

2.添加剂（表面活性剂）的使用

3.配方的选用不同*的结果完全不同。

4.机械设备的搭配 ；设备的剪切速度，设备的每秒转速，设备工作头的准确度，转速太低工作头太粗是不会做出高质量的磁流变液。

五、磁流变液用研磨分散机的优势

要提高悬浮液的稳定性，分散相颗粒的粒径应尽量细小。但应该指出，根据前人所做的大量研究发现，随着颗粒粒度的减小，虽然颗粒由重力引起的分离作用变为次要的因素，但是由于颗粒之间的间距减小，颗粒之间的结合力（范德华力等）起到了重要决定性作用。另外，当颗粒直径小于某一细小尺寸时，此时，颗粒的布朗运动效应就不能忽略了，所以由于细小颗粒的布朗运动，而使得颗粒之间产生激烈地碰撞。若不加稳定剂，这些情况都会导致颗粒团聚，对体系的稳定是不利的。所以物料的分散中，颗粒粒径并非越细越好，要观察物料

的特性而定。分散就是要根据物料的特性与特点，减小分散相颗粒的粒度，使其分布于一个较窄的尺寸范围，并达到吸力与斥力的相互平衡，从而保证浆料体系的稳定。

1.在高速旋转的转子产生的离心力作用下，物料从工作头的上下进料区域同时从轴向吸入工作腔。

2.强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄准确的间隙中。同时受到离心挤压、撞击等作用力，使物料初步分散乳化均质。

3.在高速旋转的转子外端产生至50m/s，并形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂，使物料充分的分散、均质、研磨、细化，同时通过定子槽射出。分散机就是通过与发动机连接的均质头的高速旋转，对物料进行剪切，分散，撞击。在实验或工业生产过程中要进行的混合、搅拌、分散、均质和研磨的应用。

4.物料不断高速地从径向射出，在物料本身和容器壁的阻力下改变流向，与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力的作用下，又形成上、下两股强烈的翻动湍流。物料经过数次循环，完成分散、研磨、均质过程。

5.强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄准确的间隙中，同时受到离心挤压、液层摩擦、液力撞击等综合作用力，物料被初步分散。

6.物料不断地从径向高速射出，在物料本身和容器壁的阻力下改变流向，与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力的作用下，又形成上、下两股强烈的翻动紊流。物料经过数次循环，完成分散过程

五、研磨分散机结构及参数

研磨分散机是由胶体磨分散机组合而成的高科技产品。

一级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的转子之间距离。在增强的流体湍流下。凹槽在每级口可以改变方向。
第二级由转定子组成。分散头的设计也很好的满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为在对输送性的要求方面，特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是指定转子齿的排列，还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学征不一样。狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。

以下为型号表供参考：

磁流变液悬浮液高剪切分散机