В феполях — технических системах, в которых магнитное поле Пм, действует на ферромагнитные частицы В2, вкрапленные в среду В3, соприкасающуюся с изделием В1:
Поместим мельчайшие частицы твердого магнита в жидкую среду: система будет и жидкой, и магнитной – магнитная жидкость (МЖ).
Итак, МЖ — это обычная жидкость, содержащая мельчайшие частицы твердого магнитного материала (магнетик Fe2О3). Если довести размер зерен до нескольких микрометров, то осадок не выпадает неограниченно долго. Для сохранения однородности и большей устойчивости в систему вводят поверхностно-активное вещество, образующее на частицах защитный слой, препятствующий их слипанию. В качестве несущей основы МЖ применяют воду, керосин, минеральные и силиконовые масла. Содержание феррочастиц в современных МЖ до 50 % и более.
Будучи феполями (хотя и «предельными»), МЖ обладают всеми их свойствами и могут быть применены как обычные феполи. Прежде всего, с помощью МЖ можно управлять движением тел. Например, по а. с. 537149 МЖ размещают под эластичным дном резервуара, вращая магниты, создают волновое движение МЖ, которое через эластичное дно передается жидкости, находящейся в резервуаре. Другой пример: создание с помощью МЖ наведенной конвекции теплоносителя внутри тепловой трубы (а. с. 461283). По а. с. 523240 — смазка с феррочастицами сама подсасывается в зону между намагниченными деталями.
МЖ, в которую добавлены абразивные частицы, способна эффективно обрабатывать поверхности различных изделий. Если МЖ введена внутрь изделий, с помощью магнитного поля можно создавать механическое напряжение в изделии.
В отличие от обычных феполей, МЖ более подвижны и могут быть введены в самые труднодоступные места.
МЖ обладают рядом свойств, не типичных для простых феполей. В первую очередь следует отметить возможность управлять вязкостью МЖ. Так, по а. с. 469059 МЖ используют для демпфирования механических колебаний: подвижный элемент демпфирующего устройства окружен МЖ, вязкость которой можно регулировать в зависимости от амплитуды колебаний. В а. с. 459627 предложена магнитная передача с бесконтактным взаимодействием зубьев. Меняя величину вязкости МЖ, окружающей зубья, управляют передаточным числом.
В сильных магнитных полях МЖ мгновенно твердеют. Это позволяет использовать МЖ в муфтах (патент Англии 824047) и приспособлениях для фиксации различных объектов.
Тонкий слой МЖ, вполне прозрачный при отсутствии поля, становится непрозрачным после включения поля. Это позволяет создавать оптические затворы, сраба-тывающие за 0,01 с (a. с. 593241).
Одного килограмма МЖ достаточно, чтобы пометить 100 т нефтепродуктов. Если грязная вода из танкера слита за борт, санитарная инспекция легко обнаруживает виновника.
Магнитные жидкости могут применяться для достижения следующих целей:
· перемещения тел;
· обработки поверхностей;
· создания напряжения в материалах;
· управления положением и взаимодействием элементов технических систем;
· соединения и разъединения деталей, их временного крепления;
· герметизации зазоров;
· разделения веществ с разной плотностью;
· оптических затворов;
· индикации веществ;
· контроля за перемещением;
· преобразования энергии.