1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

磁流体密封的关键技术与应用

1磁流体简介

磁流体是一种具有软磁性的液体, 它在外加磁场的作用下具有磁性, 当外加磁场消失时, 磁性也随着消失。磁流体密封就是运用磁流体的这个特点, 用外加磁场将磁流体固定在密封间隙之中,并运用间隙中的磁场梯度形成一定的压差, 从而实现密封。这种装置的结构如图1所示。磁流体密封具有可以达到零泄漏; 避免了机械摩擦; 无需预紧力从而避免了装配过程中由于预紧力产生的变形; 瞬时过压在压力回落时可以自动复位; 以及两侧都可以密封, 没有方向性限制等优点由于磁流体密封发展历史不长, 而影响磁流体密封的因素较多, 尤其是其结构影响更明显。国内外虽已进行过一定的研究, 但缺乏较系统的实验研究。本文集中在磁极结构方面,包括磁极的组合方式、磁极的级数、磁源的磁场方向和密封间隙的大小等, 对磁流体密封能力的影响进行了实验研究, 为其在工业领域的推广应用提供参考。利用磁流变液的磁流变效应可以实现一种非接触式的密封。在磁流变液可能泄漏的地方设计一个较强的永磁铁, 流体流到此处, 受磁场作用形成链状结构, 流体被束缚住, 不能流动, 直到内外压差大于磁流变液体的屈服应力所产生的压差, 此时流体才能泄漏。磁流变液的密封原理与磁性液体的密封原理是相同的。磁性液体(magnetic fluid) 或称磁流体是一种由纳米级磁性颗粒在表面活性剂的包覆下高度分散在基载液里形成的一种稳定胶体溶液。磁流体作为一种新型液体功能材料应用广泛, 其中最具代表性的是密封, 目前, 磁流体真空密封和气体密封已经达到实用阶段。磁性流体旋转轴动密封是一种非接触式密封, 由环状永磁铁、导磁极靴和导磁转轴构成闭合磁路, 利用永磁铁的磁能, 在转轴与极靴极齿顶端的齿形间隙中产生强弱相间的非均匀磁场, 将磁性流体紧紧吸住, 形成磁性液体”o”形圈, 把间隙堵死, 从而达到密封的目的。磁流变液体密封设计由于磁性液体也是一种磁流变液, 因此磁性液体的密封装置也可以用于磁流变流体密封。可知, 影响最大密封压力的因素有密封的间隙、密封的长度、密封的齿数和磁流变流体的屈服应力, 前面3个因素与密封结构相关, 后面一个因素与流体的性能相关。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1确定实验方案

2设计制作实验装置

3建立实验模型