Жидкий магнит, или магнитная жидкость, является коллоидным смесь магнитных частиц (диаметром ~ 10 нм) в жидком носителе. Когда нет внешнего магнитного поля, жидкость не является магнитной, и ориентация частиц магнетита является случайной. Однако при приложении внешнего магнитного поля магнитные моменты частиц совпадают с линиями магнитного поля. Когда магнитное поле удалено, частицы возвращаются в случайное выравнивание.
Жидкий носитель феррожидкости содержит поверхностно-активное вещество чтобы предотвратить слипание частиц. Феррожидкости могут быть взвешены в воде или в органической жидкости. Типичная феррофлюид содержит около 5% магнитных твердых веществ, 10% поверхностно-активного вещества и 85% носителя по объему. Один тип феррофлюида, который вы можете сделать, использует магнетит для магнитных частиц, олеиновую кислоту в качестве поверхностно-активного вещества и керосин в качестве жидкости-носителя для суспендирования частиц.
Вы можете найти магнитные жидкости в высококачественных динамиках и в лазерных головках некоторых CD и DVD-плееров. Они используются в уплотнениях с низким коэффициентом трения для вращающихся валовых двигателей и уплотнений дисков компьютера. Вы можете открыть дисковод компьютера или динамик, чтобы добраться до жидкого магнита, но довольно легко (и весело) приготовить свою собственную магнитную жидкость.
Эта процедура использует легковоспламеняющиеся вещества и выделяет тепло и токсичные пары. Износ защитные очки защита кожи, работа в хорошо проветриваемом помещении и ознакомление с данными о безопасности ваших химических веществ. Ferrofluid может испачкать кожу и одежду. Храните в недоступном для детей и домашних животных. Обратитесь в местный токсикологический центр, если вы подозреваете проглатывание. Существует риск отравления железом; носитель керосин.
Хотя можно заменить олеиновую кислоту и керосин, изменения в химических веществах в разной степени приведут к изменениям характеристик феррофлюида. Вы можете попробовать другие поверхностно-активные вещества и другие органические растворители; однако поверхностно-активное вещество должно быть растворимым в растворителе.
Магнитные частицы в этой магнитной жидкости состоят из магнетита. Если вы не начинаете с магнетита, то первым делом подготовьте его. Это делается путем уменьшения хлорида железа (FeCl3) в ПХБ от травителя до хлорида железа (FeCl)2). Затем хлорид железа реагирует с образованием магнетита. Коммерческий травитель PCB обычно составляет 1,5 М хлорида железа, чтобы получить 5 г магнетита. Если вы используете маточный раствор хлорида железа, следуйте процедуре с использованием 1,5 М раствора.
Магнитные частицы должны быть покрыты поверхностно-активным веществом, чтобы они не слипались при намагничивании. Частицы с покрытием будут суспендированы в носителе, поэтому магнитный раствор будет течь как жидкость. Поскольку вы будете работать с аммиаком и керосином, подготовьте носитель в хорошо проветриваемом помещении, на открытом воздухе или под вытяжным шкафом. Следуй этим шагам:
Феррожидкость очень сильно притягивается к магнитам, поэтому поддерживайте барьер между жидкостью и магнитом (например, листом стекла). Избегайте брызг жидкости. И керосин, и железо токсичны, поэтому не принимайте феррофлюид и не допускайте контакта с кожей - не размешивайте его пальцем и не играйте с ним.
Исследуйте формы, которые вы можете сформировать, используя магнит и магнитную жидкость. Храните жидкий магнит вдали от источников тепла и пламени. Если в какой-то момент вам необходимо утилизировать феррофлюид, утилизируйте его так же, как керосин.