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DY: Dynamik und Statistische Physik
DY 41: POSTER II
DY 41.9: Poster
Thursday, March 25, 1999, 09:30–13:00, Z
Leistungsfähigere Magnetflüssigkeiten und neue Anwendungen — •N. Buske, C. Gansau, H. Heinze, P. Nüsser, T. Kober und J. Mueller — Mediport Kardiotechnik, Wiesenweg 10, 12247 Berlin
Magnetische Flüssigkeiten(MF) sind stabile Dispersionen mit superparamagnetischen Eigenschaften, wobei in technischen Anwendungen die Wechselwirkung der MF mit äußeren Magnetfeldern genutzt wird. Die WechselwirkungskraftFMF hängt neben der Magnetfeldstärke H und/ oder dem Magnetfeldgradienten ∇ H des äußeren Magnetfeldes von der Sättigungsmagnetisierung und Suszeptibilität der MF ab. Die Wechselwirkungskraft der MF zu einem äußeren Magnetfeldgradienten ∇ H ist: FMF = MMF VMF ∇ H (1) mit MMF = Magnetisierung der MF am Arbeitspunkt, meist gleichzusetzen mit (MMF)s, VMF =Volumen, ∇ H = Magnetfeldgradient des äußeren Magnetfeldes H. MF auf Basis von optimierten Kern(dc) /Hüllen(δ)-Teilchendurchmessern von Magnetit und Cobaltteilchen wurden hergestellt und die erreichten hohen (MMF)s Werte mit Berechnungen unter Berücksichtigung der Sättigungsmagnetisierung der Teilchen (MT)s sowie des Volumenbruches Φ der modifizierten Teilchen verglichen: (MMF)s = Φ (dc/dc+2 δ) 3 (MT)s (2). Positioniert man die MF anstelle von Luft zwischen ungleichartigen Magnetpolen (Nord und Südpol stehen sich gegenüber), so führt das zu einer relativen Stromeinsparung R, R=(IMF−Ia)/Ia=1 − µ−1/2 (3) wobei µ die Permeabilität der MF ist. IMF = Spulenstrom mit MF im Spalt zwischen den Magnetpolen, Ia = Spulenstrom mit Luft im Spalt. Eine 1-Stufen-Magnetfluid-Axialpumpendichtung, die einen Druck von 0,2 bar Wassersäule aushält, wurde konstruiert. Zum anderen wurde die MF zur Leistungsverbesserung von elektromagnetischen Antrieben gemäß Gl.(3) genutzt.