Ferrofluid

磁性流体

Technical Information

技术信息

Ferrotec材料技术有限公司致力于“基础开发”,以追求磁流体的进一步发展,与寻求未来新技术的大学进行“学术交流”,追求应用所需特性的“产品开发”,我们积极推动广泛的研发活动。

成份

磁性颗粒

磁性流体中磁纳米颗粒的尺寸是100A(10nm)

表面活性剂

磁性流体具有稳定的胶体稳定性,磁性颗粒因颗粒外的表面活性剂而不会聚集。

基液(载体)

有水、烃油、酯油、氟碳油等基础液,供使用和使用。

磁性流体的磁化特性

磁性流体中含有磁性纳米粒子,这些粒子在布朗运动中磁化方向会随机反转。因此,磁性流体在没有磁场的情况下只是一种普通的液体,但通过外部磁场(如磁铁)作用会被磁化。然而,一旦移开磁铁(去除外部磁场),磁性流体的磁化将会再次消失。这种磁性特性被称为“超常磁性”。磁性流体没有残留磁化和磁滞特性。
此外,磁性流体的磁化量与单位体积中所含磁性粒子的数量成正比,当外加磁场使磁化达到饱和时的值称为饱和磁化值。

典型磁性材料的磁化曲线

磁性流体的磁化曲线

使用磁性流体的危害

与不使用磁流体的扬声器相比,使用磁流体的扬声器具有以下优点。

提高最大输入功率(散热效果)

一圈温度与输入功率的关系

使用磁性流体可以增加从音圈到磁铁组件的热传递。这增加了功率处理,减少了因热瞬变引起的故障。在相同的功率输出下,磁性流体使驱动器更小。作为热导体,磁性流体的效率比空气高600%!这些材料通过有效的热控制,进一步降低了由于温度变化而引起的阻抗的快速变化。

改善频率响应(阻尼效果)

输出声压频率特性 / 阻抗特性

不可接受的频率响应是由最低共振频率(fo)的阻抗峰值物质引起的。具有粘性阻尼的磁流体可以降低Q值和阻抗峰值,从而改善频率响应。

降低系统成本

无磁流体频率响应曲线

有磁流体频率响应曲线

磁性流体对音圈运动的粘性阻尼可减少振铃,产生更清晰的瞬态,并可简化交叉网络,包括消除扼流圈。

谐波失真的减少

无磁流体频率响应曲线

有磁流体频率响应曲线

具有磁性定中心特性的磁流体可以减少由于音圈摩擦而产生的报废,并且可以消除锥形驱动器中对定心支片的需求。同时,利用粘性阻尼的倍增效应,可以减少二次谐波和三次谐波失真。

定中心的效果

磁体积力使音频扬声器的音圈产生定中心效应。这种效果对于更小的尺寸、更轻的重量和更高的性能非常有用。

关于磁性流体的注入量和选定

正确选择磁流体需要仔细平衡磁流体的特性与扬声器的特性。要考虑的五个最重要的因素是数量、粘度、磁化强度、相容性和挥发性。

注入量

扬声器的最佳磁流体量由气隙和音圈的物理尺寸决定,并可使用以下公式计算:

计算公式

  • V[ml]= 56.5A[E²+C²-B²-D²]

    所有测量单位为英寸

    V[ml]=0.0035A[E²+C²- B²-D²]

    所有测量单位为英寸

  • 計測箇所

    A =顶部厚度
    B =中心球的半径
    C =音圈内径
    D =音圈外径
    E =顶板的内径

建议的磁流体量公差为±10%,最好通过使用正容积置换分配器来保持。保持适当的磁流体量是至关重要的,因为过多地填充间隙是浪费,并且在填充间隙不足时会导致泄漏,从而使磁流体的传热效益最小化,损害流体的长期可靠性,并可能导致扬声器的响应异常。

粘度

一旦确定了磁流体的量,则应根据所需的阻尼量选择磁流体的粘度。

磁饱和强度

磁流体的磁化值应与扬声器气隙磁通密度和音圈偏移相平衡。高音喇叭或压缩驱动器具有高气隙磁通和最小的线圈偏移,要求磁流体磁化值在100-200高斯(10-20mT)范围内。另一方面,低音喇叭通常具有更低的气隙磁通量和更大的线圈偏移量,并且需要在300-400高斯(30-40mT)范围内的磁流体磁化值。高高斯磁流体在高温下的寿命通常较短。因此,为确保长期可靠性,建议只使用所需的磁性材料。