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磁液的主要物理特性
磁液的主要物理特性有:饱和磁化强度、黏度、密度、流动点和抗凝胶时间。
- 饱和磁化强度
这是软性和永磁材料所具有的特性。饱和磁化强度指的是在所有磁畴平行排列的情况下每单位样品容积磁矩的最大值。磁液的磁化强度与磁性微粒的浓度成正比。在强磁场中,磁液达到的最大磁化强度称之为饱和磁化强度。它是某种磁液得以在扬声器的磁气隙里滞留的作用力的测量标准。与磁饱和磁化强度高的磁液相比,低磁饱和的磁液较难为扬声器磁场牢牢吸住。用于扬声器的磁液,其饱和磁化强度值通常为7.5~44mT(75~440G)。与铁(饱和磁化强度为1700mT)相比,磁液是弱磁物质,而且是“被动”的“寄生”磁性物质。
- 黏滞度(简称黏度)
流体在外力作用下流动时,分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动而产生的一种内摩擦力。流体的这钟物质叫做流体的黏性。黏度是表示流体黏性大小的物理量,黏度大,液层间的内摩擦力就大,油液就稠;反之油液就稀。
黏度的国际单位为Pa·s (帕·秒)或mPa·s (毫帕·秒)。
扬声器所使用的磁液的黏度范围为25~10000cP(27℃),然而常用的黏度值范围要窄得多:100~2000cP。一般认为<200cP为低黏度,>1000cP为高黏度,200~1000cP为中等黏度。
几个黏度实例:在27℃时,水的黏度为1cP;SAE30级油为500cP;SAE40级油为1000cP;蜜蜂约为12000cP。
Ferrotec公司的各种磁液黏度以27℃时的数值为标准。磁液的黏度不是常量,随温度而变化。温度升高时磁液黏度降低,温度降低时其黏度上升。
磁液在不同温度下的黏度变化是载液(合成油脂)的物理特性所决定的。,也是品质控制的难点之一。虽然有难度,但还是有规律可循的磁液的黏度变化规律:每上升或降低10~12℃,黏度会降低或加倍。
多年来,Ferrotec的科学家一直在研究开发不同温度下黏度变化小的磁液,虽然有进展,但是尚未能商业化。
- 密度
密度是指磁液的质量(m)和它的体积(V)的比率,用p=m/v来表达。已知磁液的体积,就可以计算其质量。密度随着磁液的磁饱和值的增加而增加。在扬声器的生产过程中,磁液的密度常用来校准加注磁液的装置(参阅本章8.11节内容)。
- 流动点(pour point)
磁液的黏度会随温度而变化。当温度下降到一定值(临界温度)时,磁液的黏度升高至介乎能流动和无法流动(并非冻结)之间,这个临界温度就是该磁液的“流动点”。设计用于户外的扬声器必须考虑磁液的流动点。
- 抗凝胶时间
即磁液在强磁场和高温下的寿命。这是磁液至关重要的性能。
磁液的其他物理特性还包括:初始磁导率、热导率、蒸发率、表面张力、摩擦系数、热膨胀系数和达到90%磁饱和所需的磁场强度。
摘自《扬声器设计与制作》