纳米磁流体磁性能与一阶磁浮力的研究

翟耀^1,2，杨文荣^1,2，吴佳男^1,2，杨晓锐^1,2，陈强³

1. 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室2. 河北工业大学电磁场与电器可靠性重点实验室3. 河北工业大学河北省机器人感知与人机融合重点实验室

摘 要：磁流体是一种超顺磁性的液态磁性功能材料,其特殊结构使得它区别于普通液体的悬浮性能,各层表观密度随着外磁场改变,导致磁流体内不同高度处的磁压强改变从而产生磁浮力。不同的基载液及磁性微粒含量使得磁流体饱和磁化强度差异很大,在相同的外加磁场作用下磁性能表现有所差异。利用振动样品磁强计测出磁流体的磁化曲线并用有限元软件仿真得磁流体内部磁场分布,以磁压强公式计算不同磁场下的磁压差与磁浮力的理论值,设计磁浮实验装置进行测试。结果表明,磁流体的一阶磁浮力与饱和磁化强度呈正相关,在磁化曲线线性区的弱磁场环境下磁浮力正比于浸没的非磁性物体表面磁场的平方差,达饱和磁场后磁浮力正比于其表面磁场差。研究对于磁流体选矿、油水分离等浮选性能的应用有一定的参考价值。

关键词：磁流体;一阶磁浮力;饱和磁化强度;磁压强;