Abstract
1965年, 美國航空太空總署(NASA)的S.S.Papell將天然磁鐵礦磨細所形成的強磁性超微粒子經表面吸附界面活性劑離子後, 安定分散於煤油, 而形成一種同時具有磁性及液體特性的特殊膠體溶液------油基性的磁性流體. 磁性流體的發明, 最初是因為美國為了執行阿波羅登月計畫, 而著手研究火箭液體燃料在管內的移動方法以及太空衣可動部分的密閉封件所導致, 不過由於其在磁場作用下具有許多特殊的物理性質, 因此後來則廣泛應用於如重力選礦, 磁光薄膜, 治癌劑等能源, 醫療用途上, 為一種深具發展潛力的新興材料. Papell當初是利用粉碎法來製造油基性的磁性流體,不過這種方法製作期間長, 成本高, 因此除了特殊用途的磁性流體,一般並不常用此種方法來製造. 日本東北大學的下飯阪達則提出用化學共沉法(Precipitation Method)來製造磁性流體, 他將鹼液加入含二價與三價鐵離子的水溶液中, 經反應而得Fe3O4超微粒子, 再將此超微粒子經吸附界面活性劑離子, 水洗脫水, 分散於溶媒等一連串的後續處理即可得水基或其它有機溶媒的磁性流體. 化學共沉法可快速製得水基或其它有機溶媒的磁性流體, 但製程繁複, 設備多, 污染不易控制則為其缺點.1972年,Khal- afalla等人, 提出用紓解法(Peptization Techniques)來製造磁性流體, 這種方法是將化學共沉法所製得的膠體粒子直接投入含界面活性劑的溶媒中, 加熱一段時間後, 即可形成磁性流體. 紓解法改良了共沉法中將強磁性超微粒子表面吸附界面活性劑離子所須的複雜處理程序, 為一種省時, 方便且具有工業應用價值的製備方法.磁性流體在製備上, 主要分為兩個部分: 一是超微粒子的製造, 一是將所製得的強磁性超微粒子表面吸附界面活性劑離子後, 安定分散於溶媒中. 本研究將使用共沉法來製備Fe3O4超微粒子, 並討論Fe2+/Fe3+莫耳數比, 反應時間, 反應溫度,鹼液用量及不同鹼液間對所形成的Fe3O4超微粒子其特性之影響, 而在磁性流體的製備上, 亦將對不同溶媒, 不同界面活性劑所形成的磁性流體其反應條件與性質作一探討.