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《华中科技大学》 2012年
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磁流体热动力学行为的磁学表征

钟景  
【摘要】:本文利用磁学的方法对磁流体磁化率倒数—温度曲线所表现出的热动力学行为进行深入的研究。随着温度的变化,磁流体中的悬浮单元会出现单体的聚集和多聚体的分离现象,使得磁流体的磁化率倒数—温度曲线出现超线性现象,具有一定的热动力学行为。而有关该热动力学行为的研究对磁流体应用于核磁共振造影剂、癌症热疗法和纳米温度测量等生物医学领域具有重要的意义。论文的主要研究工作如下: (1)基于经典的郎之万函数模型,利用Landau理论的二次相变理论,阐述磁流体中多聚体的热辅助分离现象和提出磁流体中多聚体分离的特征温度的概念。在此基础上,利用特征温度表征磁流体中单体和多聚体的相对含量,建立适用性更加广泛的修正的郎之万函数模型。最后,通过实验对磁流体的热动力学行为进行表征,以验证上述理论。 (2)基于Rosensweig模型,首先构建磁流体中多聚体分离的特征温度T*和外加交变磁场的频率f之间的函数模型;其次,利用上述模型拟合激励磁场频率和特征温度曲线来验证上述模型;最后,得到外加磁场频率对磁流体的热动力学行为的影响。 (3)通过四种不同稀释比例的磁流体样品的磁化率倒数—温度曲线,研究稀释过程对磁流体中多聚体分离的特征温度T*、单体和多聚体相对含量以及磁流体中多聚体和单体平均有效磁矩的比值的变化。最后,得到磁流体样品稀释过程对其热动力学行为的影响。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O482.5

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【参考文献】
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