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高性能磁性流体的制备与性能研究
发布时间: 2023-12-08 浏览量:19
  • 交易方式:面议
  • 联系电话:0451-88321591
  • 单位名称或姓名:马宇良
  • 产业领域:数字经济
  • 成果类型:
项目基本情况Basic information of the project
1、主要研究内容 本项目的提出是为了解决与我院长期进行技术合作的用户(艾慕迪(日本)磁电科技有限公司)向我单位提出的提高高温条件下磁性流体结构的稳定,解决传统双酯基磁性流体高温性能差、导热性能低、粘度不可控,以及纳米Fe3O4磁粉与聚α烯烃的亲和等问题。从而实现扬声器寿命延长的同时保障性能的稳定性,并使扬声器具有良好的声音曲线。该产品研制过程中采用化学共沉淀法制备了Fe3O4 纳米磁粉,通过调节Fe3O4纳米磁粉制备条件,来控制Fe3O4纳米磁粉的粒径。同时采用二次复合表面活性剂嫁接和双极性液相转移法,对纳米Fe3O4粒子表面进行改性,形成一层具有良好油基亲和力的修饰层,并且降低了纳米Fe3O4粒子的表面活化能,解决了由于纳米Fe3O4粒子粒径变小而产生粒子团聚现象,并解决了纳米Fe3O4磁粉与聚α烯烃的亲和问题。 2、目的意义 磁性流体是目前为数不多得到商业化应用的纳米功能性材料,其应用广泛涉及化工、机械、仪表、医药、密封、声学、导航、生命科学等众多领域。在扬声器领域,从2000年开始,我国就成为了全球最大的扬声器生产与出口的地区,其扬声器产量占世界扬声器总产量的60 %以上,近年随着我国扬声器生产领域的不断发展,国内扬声器企业逐步开始在扬声器生产中采用磁性流体材料取代传统材料来提高扬声器的使用性能,但大部分所使用的磁性流体还是需要进口,国内还没有一家单位能够研制出满足扬声器工作要求的磁性流体产品。本课题组所研制的磁性流体产品性能达到国外同类产品水平,实现了扬声器用磁性流体的国产化与系列化,产品技术水平达到国内先进水平。本项目的完成不但能打破国外对我国的技术屏蔽,实现高性能扬声器用磁性流体的国产化,还能促进我国在扬声器制造领域的技术创新,增强产品市场竞争力,并且可以将拓展到阻尼减震、防尘密封、高速动态密封等其他相关领域,提高相应产品的科技含量。 3、创新点 (1) 通过调整共沉淀反应条件,得到了可以大规模生产的小尺寸、高稳定性物相容性好的超顺磁性Fe3O4粉体; (2) 通过双层包覆二次表面修饰Fe3O4粉体,形成一层具有良好油基亲和力的修饰层,增加了与油基载液的亲和力,并且降低了纳米Fe3O4粒子的表面活化能,利用分子间作用力和范德华力以及表面张力的作用来抵消重力与强磁场的磁场应力,得到了分散性好、与载液有较强亲和力的功能化磁粉,解决了由于纳米Fe3O4粒子粒径变小而产生粒子团聚现象,使得纳米Fe3O4粒子在磁性流体体系中更加均匀稳定地分散在载液中,形成性能稳定的溶胶体体系。 (3) 设计了双极性液相转移法的磁性流体制备工艺方法,解决了纳米Fe3O4磁粉与聚α烯烃的亲和问题。 通过本项目的研究,总体上确定了纳米Fe3O4磁粉粒径控制、晶体结构分散干预、高温稳定等技术参数,形成了完整的工艺配比和制备流程。研制的磁性流体产品性能达到国外同类产品水平,产品技术水平达到国内先进水平,填补国内扬声器用磁性流体的技术空白。 4、经济与社会效益 扬声器用磁性流体国外产品的商品价格在3500元/L,而我院生产的磁性流体(实验室装置)价格约为2000元/L,其利润可达57.4%,主要技术指标与国外产品主要指标一致,性能上可达到国外产品水平。目前我国磁性流体年用量在50000 L左右,决大部分依靠进口,其中高级扬声器应用领域,磁性流体的年销售量在17000 L左右,占到我国磁性流体年消耗量的35 %,具有非常广阔的市场应用前景和需求空间。据报道国内尚没有商品化的产品,国外磁性流体的商品价格在3500~4000元/L,在我国国内处于垄断地位。本项目所研制的磁性流体工艺简单、独特、科技含量高,故其经济效益是十分可观的,同时其自身所具有的特殊性能,在真空密封、阻尼减震、机械精密加工等多个领域取代了传统磁性材料的地位,以实现在苛刻工作条件下的工作要求。随着科技的发展其应用前景十分广阔,市场供需潜力依然巨大。
管理团队与技术团队Management team and technical team
黑龙江省科学院高技术研究院
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。
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