结果表明：磁流
体的粘度随温度的增加而减小；当环境温度一定时，在磁场的作用下磁流体的粘度会增加，粘度的
大小与磁场作用的时间有关；磁场作用达到一定时间后，磁流体的粘度达到稳定；随着磁场的增加，
磁流体的粘度增加，当磁场达到一定强度后粘度不再增加。
磁流体是由基载液体、磁性微粒及附着在磁性微粒表面的表面活性剂组成。因此，磁流体的粘
度和悬浮的磁性微粒及表面活性剂有关。同时，磁场对磁性微粒也会产生影响，所以磁流体的粘度同
外磁场也有关。随着磁场强度的增加，磁流体的粘度也增加。在阻尼应用中可以通过增加磁场强度
来提高磁流体的阻尼系数。但是在转轴密封中，粘度的增加会增大转轴密封的阻力，进而使损耗和发
热增加。为了定量分析磁场对磁流体粘度的影响
样制备与试验方法
试验用磁流体的磁性粒子为Fe3 04，用煤油作基载液，密度1．5×103 kg／m3，粘度为1．13 Pa·s，
磁流体的饱和磁感应强度为2．59×10_2 T。理论研究表明，只有当磁场梯度存在的时候，磁流体的粘
度才会产生变化[3_8]。为研究磁场对粘度的影响必须产生梯度磁场，作者设计的试验装置由电磁线圈、
玻璃容器和粘度计等组成(图1)。当线圈中通以直流电流I时，会在容器内产生非均匀的磁场，改变电
流即可形成梯度磁场。由于温度对磁流体的粘度也会产生影响，因此，在测试装置中另加了一个温度计
以测量温度。在试验过程中，磁流体的温度为40℃，环境温度为23℃。同时，边缘效应对磁流体粘
度的测量也会产生误差，因此，为了忽略边缘效应的作用，试验装置容器的内径为26 mm，容器的深度
为112 mm。直流电源电流为o～20 A。测试中保持粘度计在磁流体中的位置不变。
验结果及分析
图2为未加外磁场和外磁场强度为14 A／m时磁流体粘度随温度的变化。可见，无论外加磁场是
否存在，随着温度的升高，磁流体的粘度在逐渐降低。这是由于随着温度升高时，磁流体中磁性微粒
的布朗运动加剧，使得磁流体基载液和磁性微粒之间的运动速度差距逐渐降低，从而粘度逐渐降低。
这一特性和普通流体的粘度与温度特性相似。由图3可见，外加磁场时，磁场强度H越大，磁流体的粘
度增加越大。在同一磁场作用下，磁流体的粘度随着磁场作用时间的增加而增加，然后趋于稳定。这
是由于在梯度磁场的作用下，磁性微粒在磁流体内重新分布，当磁性微粒的分布处于稳定状态时，磁流
体的粘度逐渐趋于稳定。
当磁流体没有受到磁场作用时，磁性微粒杂乱无章的热运动使得磁性微粒的合成磁矩为零。在磁
场作用下，外磁场强度矢量H总是要使磁性微粒的磁化矢量M的方向与其相一致，这样就使原本排列
杂乱无章的磁性微粒排列有序，磁性微粒的合成磁矩不再为零。合成磁矩的作用使得磁性微粒在磁流
体内重新分布的作用加剧，从而使磁流体的粘度增加。当外加磁场使磁流体达到饱和以后，磁性微粒
在磁流体内的重新分布趋于稳定状态，于是磁流体的粘度随磁场作用时间的变化逐渐趋于稳定。
由图4可见，当磁流体的温度为40℃，环境温度为23℃，并且作用时间为5 ooo s时，随着磁场强
度的不断增加，磁流体的粘度成倍增加。磁流体的粘度随磁场的变化对磁流体的应用有较大的影响，
如应用于阻尼中可以提高阻尼系数，但是应用于密封中，转轴受到的阻力矩会成倍增大，从而使损耗也
成倍增加，温度上升。所以一方面可以利用磁场对磁流体粘度的影响，另一方面应设法减小磁场对磁
流体粘度的影响，在磁流体的应用中，应合理地设计磁场强度。
结论
(1)在没有磁场作用时，磁流体粘度随着温度的逐渐升高而逐渐减小。
(2)当环境和磁流体的温度不变时，在同一磁场的作用下，磁流体的粘度随着磁场作用时间的增
加而增加；当达到一定的时间后，磁流体的粘度趋于稳定。
(3)当环境和磁流体的温度不变，且磁场对磁流体的作用时间一定时，随着磁场强度的增加，磁流
体的粘度会成倍地增加；当磁场强度达到一定的数值后，磁流体的粘度不再增加。
