結果表明：磁流
體的粘度隨溫度的增加而減小；當環境溫度一定時，在磁場的作用下磁流體的粘度會增加，粘度的
大小與磁場作用的時間有關；磁場作用達到一定時間后，磁流體的粘度達到穩定；隨著磁場的增加，
磁流體的粘度增加，當磁場達到一定強度后粘度不再增加。
磁流體是由基載液體、磁性微粒及附著在磁性微粒表面的表面活性劑組成。因此，磁流體的粘
度和懸浮的磁性微粒及表面活性劑有關。同時，磁場對磁性微粒也會產生影響，所以磁流體的粘度同
外磁場也有關。隨著磁場強度的增加，磁流體的粘度也增加。在阻尼應用中可以通過增加磁場強度
來提高磁流體的阻尼系數。但是在轉軸密封中，粘度的增加會增大轉軸密封的阻力，進而使損耗和發
熱增加。為了定量分析磁場對磁流體粘度的影響
樣制備與試驗方法
試驗用磁流體的磁性粒子為Fe3 04，用煤油作基載液，密度1．5×103 kg／m3，粘度為1．13 Pa·s，
磁流體的飽和磁感應強度為2．59×10_2 T。理論研究表明，只有當磁場梯度存在的時候，磁流體的粘
度才會產生變化[3_8]。為研究磁場對粘度的影響必須產生梯度磁場，作者設計的試驗裝置由電磁線圈、
玻璃容器和粘度計等組成(圖1)。當線圈中通以直流電流I時，會在容器內產生非均勻的磁場，改變電
流即可形成梯度磁場。由于溫度對磁流體的粘度也會產生影響，因此，在測試裝置中另加了一個溫度計
以測量溫度。在試驗過程中，磁流體的溫度為40℃，環境溫度為23℃。同時，邊緣效應對磁流體粘
度的測量也會產生誤差，因此，為了忽略邊緣效應的作用，試驗裝置容器的內徑為26 mm，容器的深度
為112 mm。直流電源電流為o～20 A。測試中保持粘度計在磁流體中的位置不變。
驗結果及分析
圖2為未加外磁場和外磁場強度為14 A／m時磁流體粘度隨溫度的變化。可見，無論外加磁場是
否存在，隨著溫度的升高，磁流體的粘度在逐漸降低。這是由于隨著溫度升高時，磁流體中磁性微粒
的布朗運動加劇，使得磁流體基載液和磁性微粒之間的運動速度差距逐漸降低，從而粘度逐漸降低。
這一特性和普通流體的粘度與溫度特性相似。由圖3可見，外加磁場時，磁場強度H越大，磁流體的粘
度增加越大。在同一磁場作用下，磁流體的粘度隨著磁場作用時間的增加而增加，然后趨于穩定。這
是由于在梯度磁場的作用下，磁性微粒在磁流體內重新分布，當磁性微粒的分布處于穩定狀態時，磁流
體的粘度逐漸趨于穩定。
當磁流體沒有受到磁場作用時，磁性微粒雜亂無章的熱運動使得磁性微粒的合成磁矩為零。在磁
場作用下，外磁場強度矢量H總是要使磁性微粒的磁化矢量M的方向與其相一致，這樣就使原本排列
雜亂無章的磁性微粒排列有序，磁性微粒的合成磁矩不再為零。合成磁矩的作用使得磁性微粒在磁流
體內重新分布的作用加劇，從而使磁流體的粘度增加。當外加磁場使磁流體達到飽和以后，磁性微粒
在磁流體內的重新分布趨于穩定狀態，于是磁流體的粘度隨磁場作用時間的變化逐漸趨于穩定。
由圖4可見，當磁流體的溫度為40℃，環境溫度為23℃，并且作用時間為5 ooo s時，隨著磁場強
度的不斷增加，磁流體的粘度成倍增加。磁流體的粘度隨磁場的變化對磁流體的應用有較大的影響，
如應用于阻尼中可以提高阻尼系數，但是應用于密封中，轉軸受到的阻力矩會成倍增大，從而使損耗也
成倍增加，溫度上升。所以一方面可以利用磁場對磁流體粘度的影響，另一方面應設法減小磁場對磁
流體粘度的影響，在磁流體的應用中，應合理地設計磁場強度。
結論
(1)在沒有磁場作用時，磁流體粘度隨著溫度的逐漸升高而逐漸減小。
(2)當環境和磁流體的溫度不變時，在同一磁場的作用下，磁流體的粘度隨著磁場作用時間的增
加而增加；當達到一定的時間后，磁流體的粘度趨于穩定。
(3)當環境和磁流體的溫度不變，且磁場對磁流體的作用時間一定時，隨著磁場強度的增加，磁流
體的粘度會成倍地增加；當磁場強度達到一定的數值后，磁流體的粘度不再增加。
