磁性顆粒在磁場作用下發(fā)生的定向遷移現(xiàn)象稱之為磁泳。以往只有具有磁性的物質(zhì)才可以通過磁泳技術(shù)進行非接觸式操控,但是隨著磁性液體的出現(xiàn),對非磁性物質(zhì)的磁操控逐漸成為了可能。在微流動技術(shù)、生命科學和化學分析工程領(lǐng)域經(jīng)常需要對液滴或非磁性顆粒進行非接觸式操控和分離等操作。磁場由于不需要與樣本對象直接接觸,不會對操控對象有充電加熱等影響,是一種非常理想的操控方式。鑒于微質(zhì)量液體和磁性液體中非磁性物質(zhì)的磁操控在微流動技術(shù)中的潛在應(yīng)用,本文對磁性液體中氣泡和液體表面上磁性液體彈珠在磁場作用下的運動特性做了理論和實驗研究,旨在探索磁場對磁性和非磁性物質(zhì)的運動影響,拓展磁性液體的應(yīng)用,同時針對液體彈珠這一特殊對象,希望可以提供一種新的微質(zhì)量液體定向輸送方法。本文用磁荷理論推導了磁場作用下磁性物質(zhì)和磁性液體中非磁性物質(zhì)受到的磁場作用力計算公式,只有當物體與其周圍介質(zhì)存在磁化強度之差時才會受到磁體積力的作用。磁場作用下物體受到的磁體積力與物體和其周圍介質(zhì)之間的磁化強度之差和磁場梯度成正比。磁性液體中非磁性物質(zhì)在磁場中受到的磁體積力非常微弱,加之磁性液體為黑色不透明的膠體溶液,常規(guī)實驗條件下很難觀測到磁場引起... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 磁性液體與磁操控技術(shù)
    1.2 磁性液體中氣泡的運動
    1.3 液體彈珠及其操控
        1.3.1 液體彈珠的特性
        1.3.2 液體彈珠的操控
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目的與意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 理論模型
    2.1 顆粒在磁場作用下受到的磁體積力
        2.1.1 磁體積力與磁場參數(shù)的關(guān)系
        2.1.2 磁化強度理論
    2.2 磁場作用下磁性液體中氣泡運動模型
        2.2.1 磁場對氣泡運動速度的影響
        2.2.2 磁場對磁性液體中氣泡形狀的影響
    2.3 磁場作用下液體表面磁性液體彈珠的運動模型
        2.3.1 液體表面上液體彈珠的浮動原理
        2.3.2 磁場作用下浮動磁性液體彈珠的運動速度
    2.4 磁偶極子模型與磁場引發(fā)顆粒之間的相互作用
        2.4.1 等效磁偶極子模型
        2.4.2 磁場引發(fā)顆粒之間的相互作用力
    2.5 本章小結(jié)
第三章 磁場作用下磁性液體中氣泡運動實驗研究
    3.1 實驗裝置與方法
        3.1.1 磁性液體的制備
        3.1.2 實驗裝置
        3.1.3 磁場設(shè)計與測量
        3.1.4 圖像處理方法
    3.2 實驗結(jié)果與分析
        3.2.1 磁場對氣泡運動速度的影響
        3.2.2 磁場引發(fā)氣泡及顆粒之間的相互作用
    3.3 本章小結(jié)
第四章 磁場作用下浮動磁性液體彈珠運動實驗研究
    4.1 實驗系統(tǒng)與方法
        4.1.1 磁性液體彈珠的制備
        4.1.2 實驗裝置
        4.1.3 線圈結(jié)構(gòu)與磁場
        4.1.4 圖像處理方法
    4.2 實驗結(jié)果與分析
        4.2.1 浮動液體彈珠靜力學分析
        4.2.2 磁場作用下浮動磁性液體彈珠的運動速度
        4.2.3 磁場引發(fā)磁性彈珠之間相互作用
    4.3 液體表面磁性液體彈珠磁操控實驗嘗試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 本文創(chuàng)新點
    5.3 研究展望
參考文獻
致謝
附錄: 攻讀碩士學位期間取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]垂直圓管氮氣-磁性液體兩相流電磁感應(yīng)現(xiàn)象[J]. 施東曉,畢勤成,何永清.  工程熱物理學報. 2012(08)
[2]液體彈珠及其研究進展[J]. 閆超,李梅,路慶華.  化學進展. 2011(04)



本文編號：2979325