
【化】 magnetofluid
magnetism
fluid; liquid; water
【化】 fluid
磁流體(Ferrofluid)是由納米級磁性顆粒(通常為10納米以下的鐵氧體或金屬合金)、表面活性劑及載液(如油基或水基溶液)組成的膠體體系,具有超順磁性特性。其英文術語"ferrofluid"由美國國家航空航天局(NASA)科學家Steve Papell于1963年首次提出,該技術最初為解決太空環境下液體燃料推進問題而研發。
該材料的核心特征表現為雙重物理響應性:在無磁場時呈液态自由流動,施加磁場後則形成規律性微觀結構并産生宏觀形态變化。這種特性源于表面活性劑包裹的磁性顆粒,既防止顆粒團聚又保持磁響應能力,其磁化強度可通過公式$M = chi H$描述,其中$chi$為磁化率,$H$為磁場強度。
權威研究顯示,磁流體的工程應用主要涵蓋三大領域:
當前技術發展聚焦于複合型磁流體的開發,如中國科學院團隊在《Advanced Materials》報道的溫敏型磁流體,可通過溫度-磁場雙重調控實現智能材料應用。基礎物性研究方面,德國馬普研究所通過中子散射技術揭示了磁流體中納米顆粒的布朗運動機制,相關成果發表于《Physical Review Letters》。
磁流體,又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液,是一種兼具液體流動性和固體磁性的功能材料。以下是其核心要點:
磁流體由三部分組成:
作為納米科技與材料科學的交叉産物,磁流體在理論研究和工程應用中均具有重要價值,其特性調控和新型應用仍是熱點方向。
如需更詳細的技術分類或制備方法,可參考來源、5、8等。
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