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磁性液体密封装置

磁性液体密封是磁性液体最重要的应用之一，它是一种非接触式的液体密封，同传统的机械密封相比，具有密封性能好、泄漏率低、摩擦力矩小、寿命长等特点，在许多场合具有不可替代的作用。本项目系统研究了磁性液体的制备技术，建立了磁性液体密封设计理论与方法，不仅成功的解决了一般工况下的磁性液体密封问题，而且在特殊工况下的磁性液体密封方面取得了许多创新性成果，具体如下：（1）发现了影响复杂工况下磁性液体密封启动力矩的主要因素，建立了复杂工况下磁性液体旋转密封启动力矩的表达式，解决了磁性液体旋转密封低温启动力矩大的难题，该项技术成功的应用于我国先进雷达等现代军事装备上。（2）揭示了磁性液体静密封中磁性颗粒的凝聚规律；发现了磁性液体静密封的破坏机理；建立了大直径磁性液体静密封设计方法和密封结构；解决了大直径（指密封直径大于1.5m）的静密封问题。该成果应用于核爆炸关键设备上。（3）揭示了磁性液体往复密封的失效机理；建立了往复轴磁性液体被携带量公式及往复轴磁性液体密封耐压公式；发明了往复轴磁性液体密封的设计方法和新结构，解决了真空镀膜机等设备的往复密封难题。（4）制得了多种不同基载液的磁性液体，特别是制得了高性能耐酸耐碱的氟碳化合物基磁性液体，拓宽了磁性液体的应用领域。至今为止，国内外二百多家单位使用研制的氟碳基磁性液体。北京交通大学磁性液体研究所设计的磁性液体密封装置，密封介质为气体或部分液体，泄漏率小于10-12Pa•m3•S-1，单级耐压能力一般为0.2个大气压，温度适用范围-40℃~200℃,寿命可达10年。在国内首次解决了罗茨真空泵CJ-150、CJ-300、CJ-600和单晶硅炉TDR-62、TDR-70、TDR-80及美国8600型等型号的磁性液体密封问题；多次修复美国、德国等国家生产的设备上的磁性液体密封装置；为总装和国防科工委设计了数十种具有特殊要求的磁性液体密封结构。目前，磁性液体研究所已具有了国内最完备最先进的磁性液体制备和磁性液体密封的加工生产设备，能够生产出性能和国外产品相媲美甚至超越的各种磁性液体及磁性液体密封装置。生产的密封产品已被国内外上百家单位所采用，广泛用于单晶硅炉、真空镀膜机、甩带机、军用雷达、坦克等器件上。和国内外同类产品相比，已处于国内领先，国际先进的水平。在特殊工况磁性液体密封方面，处于国际领先的水平。

北京交通大学 2021-04-13