热疗用磁流体的热磁稳定性研究
磁流体的特性与应用前景展望
磁流体的特性与应用前景展望引言磁流体是一种具有特殊磁性和流动性质的复合材料，其内部结构由微米级的粒子组成。
由于其独特的物理特性，磁流体广泛应用于工业、科研和医疗领域。
本文将介绍磁流体的特性、制备方法以及目前已经实现的应用，并展望磁流体在未来的发展前景。
磁流体的特性磁流体具有以下几个独特的特性：1. 磁性磁流体是一种具有磁性的材料。
在磁场的作用下，磁流体内的微米级粒子会发生磁偶极矩的取向，并形成一个整体的磁性。
这种特性使得磁流体在很多领域都具有重要的应用。
2. 流动性磁流体具有流动性，可以流动到任意形状的容器中，填充空隙并覆盖表面。
这种流动性使得磁流体可以在一定程度上改变材料的形状和性质，同时也使得磁流体在一些特殊的应用场景中起到了重要的作用。
3. 稳定性磁流体具有较好的稳定性，可以长时间保持其特性不变。
这种稳定性使得磁流体成为一种理想的材料，在一些需要长期使用、不易受外界干扰的场合中得到了广泛的应用。
磁流体的制备方法磁流体的制备方法多种多样，常见的方法包括：1. 化学合成法化学合成法是一种常见的制备磁流体的方法。
通过在溶液中加入适当的化学试剂，控制反应条件和时间，可以在溶液中得到纳米级的磁颗粒。
随后，通过离心、洗涤等步骤，可以得到所需的磁流体。
2. 碰撞共聚法碰撞共聚法是一种通过高速碰撞来制备磁流体的方法。
通过将两种或多种微米级的粒子以一定的速度和角度相撞，可以使粒子表面发生化学反应，形成磁性的复合材料。
这种方法通常需要借助高速离心机和冷冻技术来实现。
3. 生物合成法生物合成法是一种新兴的制备磁流体的方法。
通过利用特定的生物体或生物分子的生物合成能力，可以在其体内合成磁性的颗粒。
这种方法具有环保、高效和可控性等优点，是一种有潜力的磁流体制备方法。
磁流体的应用磁流体在工业、科研和医疗领域有着广泛的应用。
下面将介绍磁流体在这些领域中的一些具体应用案例：1. 工业领域磁流体在工业领域中的应用主要包括磁流变液体阻尼器、磁流体密封、磁流体润滑剂等。
热疗与肿瘤磁感应治疗课件
肿瘤细胞对热的敏感性高于正常细胞，高温可使肿瘤细胞膜破裂 、蛋白质变性、DNA损伤，最终导致肿瘤细胞死亡。
肿瘤磁感应治疗原理
磁感应治疗定义
利用交变磁场在生物组织内产生 感应电流，通过电流的焦耳热效 应加热肿瘤组织，达到治疗目的 的一种方法。
磁感应治疗原理
交变磁场作用下，肿瘤组织内产 生感应电流，电流在肿瘤组织内 产生热量，使肿瘤组织温度升高 ，达到杀伤肿瘤细胞的效果。
热疗与肿瘤磁感应治疗课件
目
CONTENCT
录
• 热疗与肿瘤磁感应治疗概述 • 热疗技术与方法 • 肿瘤磁感应治疗技术与方法 • 热疗与肿瘤磁感应治疗临床应用 • 热疗与肿瘤磁感应治疗安全性及副
作用管理 • 未来展望与挑战
01
热疗与肿瘤磁感应治疗概述
热疗定义及原理
热疗定义
利用物理能量加热人体局部或全身，通过高温杀伤肿瘤细胞或促 进肿瘤细胞凋亡的一种治疗方法。
根据患者肿瘤类型、位置和大小等因素，制定个 性化的热疗方案。
联合治疗策略
将热疗与其他治疗手段（如化疗、放疗等）相结 合，提高治疗效果。
政策法规影响因素分析
政策法规对热疗技术的支持
01
政府加大对热疗技术的投入和扶持力度，推动相关产业的发展。
行业标准与规范
02
制定热疗技术的行业标准和规范，确保技术的安全性和有效性。
磁感应治疗可通过激活免疫系统，增强免疫治疗的效果。同时，免疫治
疗也可通过调节机体的免疫功能，提高磁感应治疗的疗效。 患者经过多次手术和放化疗后复 发，采用热疗联合放疗治疗后， 肿瘤明显缩小，生活质量得到提
高。
案例二
磁感应治疗联合化疗治疗晚期肝 癌。患者因肝功能衰竭无法耐受 手术治疗，采用磁感应治疗联合 化疗后，肿瘤得到有效控制，生
磁流体动力热管原理介绍
磁流体动力热管原理介绍磁流体动力热管（Magnetic Fluid Dynamic Heat Pipe，简称磁流体热管）是一种基于磁流体技术的热传导设备，它具有高效、灵活、可控性强等特点。
本文将对磁流体热管的原理进行介绍，深入探讨其工作原理、结构特点以及应用领域等方面。
通过本文的阅读，读者将能够全面、深刻地理解磁流体热管的原理及其在热传导领域中的重要作用。
磁流体热管是一种利用磁场驱动磁流体流动以实现热传输的热传导装置。
其主要由磁驱动系统、磁流体介质、热源和热汇等组成。
在磁流体热管中，磁场通过磁驱动系统作用于磁流体介质，使其形成一个封闭的磁流体环路。
当热源加热磁流体热管的某一部分时，该部分的磁流体受热膨胀，从而在磁场的作用下被迫流动到热汇的部分，完成热能传输。
磁流体热管的工作原理基于液体的传热能力和磁场的操控性。
磁流体具有磁性和流动性，能够在外加磁场的作用下发生流动。
当磁流体受热膨胀时，其热传导性能也得到提高，从而实现了热传输。
通过调节磁场的强度和方向，可以控制磁流体在热管内的流动情况，从而实现对热能传输的调控。
这种灵活可控的特性使得磁流体热管在热管理领域具有广泛的应用前景。
磁流体热管的结构特点主要包括管道、磁驱动系统和磁流体介质三个方面。
磁流体热管的管道通常采用高导热材料制成，以保证热能的有效传输。
磁驱动系统由电磁线圈和磁铁组成，通过调节电流和磁铁位置实现磁场的控制。
磁流体介质是磁流体热管的核心部分，它是由磁性微粒悬浮在载体液体中形成的混合物。
这种磁性微粒可以在外加磁场的作用下形成流动，从而实现热传输。
磁流体介质的选择和制备对磁流体热管的性能和应用起到至关重要的作用。
磁流体热管的应用领域广泛，主要包括电子散热、航空航天、能源利用和热管理等。
在电子散热领域，磁流体热管可以有效提高散热效率，保证电子设备的稳定工作。
在航空航天领域，磁流体热管可以用于热控制和热保护，提高航天器的可靠性和安全性。
在能源利用领域，磁流体热管可以应用于核能、太阳能等能源的开发和利用，提高能源转化效率。
热辐射和磁场对纳米磁流体流动与传热影响的研究现状
第5期2018年10月No.5 October，20181 纳米磁流体概述纳米流体作为一种新型工质，在强化传热领域（航天器热控制、发动机冷却、核能系统和制冷系统等）和可再生能源利用领域（太阳能光催化制氢、太阳能集热器和太阳能直接蒸发器等）[1]，减阻润滑[2]和生物医学[3]以及储能[4]等领域得到了广泛应用。
纳米磁流体是一类特殊的纳米流体，它既具有固体物质的磁性，又具有液体的流动特性。
当有外加磁场作用时，它可以被控制、定位、定向和移动，也起到强化传热作用，同时，纳米粒子的分布结构特征会发生变化，使得纳米磁流体的光学性质会发生变化[5]。
近年来，纳米磁流体在现代工业中的一些高新技术领域，如可再生能源[5]、生物医学[6]、光电信息[7]等领域得到了广泛的应用。
以上提到的领域均涉及高温，因此，纳米磁流体也逐渐成了辐射磁流体力学的研究热点。
纳米磁流体在以上新技术和前沿技术领域的应用，普遍都涉及纳米磁流体的动力学特性、热力学特性和光学特性等。
开展热辐射和磁场对纳米磁流体流动与传热影响的基础理论研究具有重要的应用价值和科学意义。
2 研究内容现状目前，国内外关于热辐射和磁场对纳米磁流体流动与传热影响的研究中主要围绕两类问题进行：第一类是边界层流动问题，根据与纳米磁流体相接触的物体壁面形状，流动又可分为绕流平板边界层流动[8-11]、绕流楔型物体边界层流动[12]和绕曲面物体边界层流动；第二类是有限区域内的纳米磁流体流动问题。
不论是上述哪一类问题，呈现以下特点：研究内容不断深入与扩大，不仅包括流动、传热、表面辐射、介质辐射、传质，甚至还包括布朗运动、热迁移、热泳、欧姆热等多种物理现象的耦合。
3 研究方法现状由于热辐射和磁场对纳米磁流体流动与传热影响的问题涉及热辐射场、磁场、温度场和流场等多种物理场及其耦合，实验方法很难同时精确描述影响纳米磁流体流动与传热的诸多因素，而数值方法就很直观通过流场、温度场，采用图和表的形式，表达出辐射对纳米磁流体流动与传热影响的机理。
《2024年磁场作用下电渗流的流动及传热研究》范文
《磁场作用下电渗流的流动及传热研究》篇一一、引言在微纳流体学领域，磁场与电渗流之间的相互作用已经成为一个重要的研究方向。
电渗流（Electroosmotic Flow, EOF）在微流体系统中扮演着关键角色，其流动特性及传热机制的研究对于生物医学、微电子制造、环境监测等领域具有深远意义。
本文旨在探讨磁场作用下电渗流的流动特性及其传热机制，为相关领域的研究和应用提供理论支持。
二、电渗流的基本原理电渗流是指在外加电场作用下，由溶液中带电粒子在固体表面形成的双电层（Electric Double Layer, EDL）产生的流动现象。
在微通道或微纳结构中，由于表面电荷的存在，形成了电势梯度，从而驱动了溶液的流动。
这种流动具有低剪切力、低能耗等优点，因此被广泛应用于微流体系统中。
三、磁场对电渗流的影响当外加磁场作用于电渗流时，磁场会对流体的流动产生显著影响。
首先，磁场可以改变双电层的分布和结构，从而影响电渗流的流动速度和方向。
其次，磁场还可能影响溶液中带电粒子的运动轨迹，进一步影响电渗流的特性。
此外，磁场与电渗流的相互作用还可能产生一些新的物理现象，如磁流体动力学效应等。
四、磁场作用下电渗流的流动特性研究在磁场作用下，电渗流的流动特性发生了显著变化。
通过实验和数值模拟的方法，可以研究不同磁场强度、方向和频率对电渗流流动特性的影响。
例如，可以观察磁场对电渗流速度、流向、稳定性等方面的变化。
此外，还可以研究磁场对电渗流在微通道或微纳结构中的分布和传输特性的影响。
这些研究有助于深入了解磁场与电渗流之间的相互作用机制。
五、磁场作用下电渗流的传热机制研究在微流体系统中，传热是一个重要的物理过程。
当外加磁场作用于电渗流时，传热机制也会发生变化。
通过实验和数值模拟的方法，可以研究磁场对电渗流传热特性的影响。
例如，可以观察磁场对传热速率、温度分布、热稳定性等方面的影响。
此外，还可以研究磁场与电渗流传热过程中的耦合效应，如磁热效应等。
磁流体热疗对小鼠Lewis肺癌治疗作用的实验研究
Ｍ ｅｈ ｄ Ｃ ７ Ｌ ６ｍｉｅｗｅｅ ｓｂ ｕａ ｅ ｕ ｌ ｎ ｃ ｌｔｄ ｗ ｔ ｅ ｓｌｎ ａｃｎ ｍａｃ ｌ ． Ｗ ｈ ｎｔｅｔｍｏ ｒｗ ｔ （ ． ｔ ｏ ｓ ５ Ｂ ／ ｃ ｒ ｕ ｃ ｔｎ ｏ ｓ ｉｏ ｕａｅ ｉ Ｌ ｗｉ ｕ ｇｃ ｒｉｏ ｅｌ ｖ ｈ ｓ ｅ ｈ ｕ ｒｇｅ ｏ ０ ８±０ １ ｍ ． ）ｃ
ａｔｒａｉｇ ｍａ ｎ ｔ ｅｄ （ ６ ０ ℃ ） ｆｒ３ ｍｉｕｅ Ｔ ｅ ｔｅａ ｅ ｔ ｆ ｃ ａ ｓｅｓ ｄ ｂ ａ ｕ ｎ ｔｅ ｔｍｏ ｏｕ ｎ ｌ ｎ ｔ ｇ ｅｉ ｆ ｌ ４ ． ｅ ｎ ｃｉ ｏ ０ ｎ ｔｓ ｈ ｈ ｒｐ ｕｉ ｅｆ ｔｗ ｓ ａ ｓｓｅ ｙ ｍｅ ｓｒ ｇ ｈ ｕ ｒ ｖ ｌｍｅ ａ ｄ ｃ ｅ ｉ
ｐａｈｏｏ ｉａ ｘ ｍ ｉａｉ ｎ． ｔ ｌ ｇｃ ｌｅ ａ ｎ ｔｏ Ｒｅ ｕｌｓ ｓ ｔ Ｆｏ ￣ｅ ｎ ａ ｓ ｆｅ ｈ ｐ ｒｈｅｍ ｉ ｔ ｅ ｏｕ ｅ ｎ ｂｉ ｒ ｒ ｔ ｉ ｔｅ ｘ ｒｍｅ ｔ ｒ ｕｐ ｕ ｅ ｄ ｙ ａ ｔｒ ｙ ｅ ｔ ｒ ａ， ｈ ｖ ｌｍ ｉｈｉ ｔ ｙ ａｅ ｎ ｈ ｅ ｐｅ ｏ ｉ ｎ ｇ ｏ ｗａ ｓ
・
磁 流体热疗对小 鼠 Ｌｗｓ ｅｉ肺癌治疗作 用的实验研 究 ’
胡润磊① 刘 轩 徐 波 夏 启胜 李红艳 杨 鸿 生② 唐 劲 天 ”
（ 日友 好 医院 临 床 医学 研 究 所 ， 京 中 北 １０ ２ ０ ０９）
【 摘要 】 目的 探讨磁 流体热疗 对小 鼠 Ｌ ｗｓ 癌的治疗 作用。 方 法 将 Ｌｗｓ ｅ ｉ肺 ｅ ｉ肺癌 的细胞 悬液接 种 于 Ｃ ７ Ｂ ６小 ５／ Ｌ 鼠的 皮 下 ， 当肿 瘤 长 至直 径 （ ． ０ １ ｍ 时 ， ２ ｇ 流 体 直 接 注 射 到 肿 瘤 内 部 ，４ ｈ后 在 交 变 磁 场 下 加 温 （ ６０ ℃ ，０ ０ ８± ． ）ｃ 将 ０ｍ 磁 ２ ４． ３ ｍｉ） 观 察磁 流 体 热疗 后 肿 瘤 体 积 的 变 化 、 体 的 病 理 变 化 ， 肿 瘤 生 长 及 小 鼠生 存 期 的 影 响 。 结 果 加 温 治 疗 后 １ ｎ， 瘤 对 ４天 ， 实验组 肿瘤体积抑制率达 ８ ．％ ， １６ 与对照组 比较 ， 瘤体的增长受到 明显的抑 制 （ Ｐ＜００ ） 其 中有 ４只小 鼠的瘤体 完全消 失 ； ．５ ， 肿 瘤 没 有 消 失 小 鼠存 活 （７ １ ８ ６ ｄ 瘤 体 消失 的 小 鼠 存 活 超 过 ９ ，与 对 照 组 比较 生 存 期 明 显 延 长 （ ３． ± ． ） ， ０ｄ Ｐ＜００ ） 组 织 学 检 ．１； 查 肿 瘤 细 胞 呈 凋 亡 、 死 样 改变 。 结 论 磁 流体 热疗 能 有 效 抑 制 小 鼠 Ｌ ｗｓ 癌 的 生 长 ， 长 生 存 期 ， 磁 流 体 热 疗 进 一 步 坏 ｅ ｉ肺 延 为 研究提供实验依据 。 【 关键词 】 磁 流体 ； 热疗 ； Ｌｗｓ ｅ ｉ肺癌 中 图分 类 号 ： ３ ２ Ｒ一 ３ 文献标识 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９— ６４ ２ ０ ） １ ０ ３— ３ １０ ６ ０ （ ０７ ｌ —１４ ０
磁场调控磁性纳米流体流动和传热研究进展
基金项目：国家自然科学基金 （11572056）；湖南省自然科学基金青年项目 （2018JJ3533）；湖南省教育厅优秀青年项目 （17B008）。
第一作者：臧徐忠 （1993—），女，硕士研究生，研究方向为多场耦合传热传质理论。E-mail：zangxuzhong@。
magnetic field. The heat transfer mechanisms of magnetic nanofluids under flow-magnetic coupling field
and the current challenges were also discussed. Furthermore, the future directions of studies on magnetic
作用时的强制对流换热系数，发现施加磁场可以显
著改变磁性纳米流体的对流换热特性。Lajvardi 等[5]
研究了 Fe3O4-水纳米流体的对流换热性能，结果表
明，在水中添加 Fe3O4 磁性纳米颗粒并不能增加对
流换热系数，而在磁场作用下，纳米流体的热物性
发生变化，对流换热效果显著增强。Sha 等[6] 发现
层流状态下磁性纳米流体的平均对流换热系数比蒸
馏 水 增 加 了 1.2%～2.3%， 在 湍 流 状 态 时 提 高
4.7%～5.6%，而当施加平行恒定均匀磁场时，层
流和湍流状态下的对流换热系数反而减小。
为了深入研究磁场对磁性纳米流体强制对流换
热的影响，研究人员对强化传热的最佳磁场位置进
行了实验研究。Goharkhah 等[7]发现当 4 个电磁铁沿
direction and magnet position on flow and heat transfer of magnetic nanofluids were analyzed. It is pointed
磁流变液沉降稳定性研究综述
［综述·专论］ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ ２８９５．２０２０．０６．００１收稿日期：２０２０ ０６ ０８；修回日期：２０２０ ０９ ２５基金项目：上海市地方能力建设基金项目（１９０３０５０１１００）。
第一作者简介：李玉青（１９９３），男，安徽宿州人，硕士，主要进行磁流变液相关研究。
通信作者：罗一平（１９６６），男，上海人，教授，硕士生导师，主要研究方向为智能材料与汽车悬架。
Ｅｍａｉｌ：ｌｙｐ７７７＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ磁流变液沉降稳定性研究综述李玉青，罗一平 ，王 莹，骆 佼，仇 俊（上海工程技术大学机械与汽车工程学院，上海 ２０１６２０）摘 要：磁流变液（ＭａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌＦｌｕｉｄ，ＭＲＦ）的沉降稳定性是磁流变领域的一个重要研究方面，同时也是反映磁流变液品质的一个重要指标，优良的稳定性对于磁流变液的保存和应用具有重要意义。
笔者基于重力沉降理论导出了磁性颗粒的匀速沉降速度，结合基于斯托克斯公式的颗粒沉降速度公式，分析讨论了沉降稳定性的影响因素，包括颗粒直径和颗粒与基础液密度差等，并阐述了前人为提高其稳定性在颗粒、基础液及添加剂等方面所做的的工作；对目前磁流变液沉降稳定性常用的表征方法进行了系统论述。
最后，笔者提出：探索更具代表性的表征方法并弄清楚其作用机理，以及探究更为有效的改善稳定性并以不牺牲其他性能为代价的方法将会成为日后研究工作的重点。
关 键 词：磁流变液；沉降稳定性；重力沉降理论；斯托克斯公式中图分类号：ＴＨ１４０；ＴＭ２７１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５ ２８９５（２０２０）０６ ０００１ ０４ＲｅｓｅａｒｃｈｉｎＳｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌＦｌｕｉｄｓＬＩＹｕｑｉｎｇ，ＬＵＯＹｉｐｉｎｇ，ＷＡＮＧＹｉｎｇ，ＬＵＯＪｉａｏ，ＱＩＵＪｕｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｌｕｉｄ（ＭＲＦ）ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈａｓｐｅｃｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｃｉｅｎｃｅａｎｄａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｏｆｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆＭＲＦ．ＥｘｃｅｌｌｅｎｔｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｉｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭＲＦ．Ｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｓｄｅｒｉｖｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｒａｖｉｔｙｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ．ＩｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅＳｔｏｋｅｓｆｏｒｍｕｌａ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｄｉａｍｅｔｅｒ，ｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｔｈｅｂａｓｉｃｆｌｕｉｄ，ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｗｏｒｋｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆｐａｒｔｉｃｌｅ，ｂａｓｅｌｉｑｕｉｄａｎｄａｄｄｉｔｉｖｅｗｅｒｅｅｘｐｏｕｎｄｅｄａｎｄｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭＲＦｗｅｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｏｅｘｐｌｏｒｅｍｏｒｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｉｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｔｔｈｅｃｏｓｔｏｆｎｏｏｔｈｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｍｐｈａｓｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＲＦ（ｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｌｕｉｄ）；ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｇｒａｖｉｔｙｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ；Ｓｔｏｋｅｓｆｏｒｍｕｌａ 在智能材料中，磁流变材料是非常重要的一个分支，当有磁场激励时，该材料会作出毫秒级灵敏响应，其力学特性表现出连续的、无级的可逆变化，即磁流变效应。
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吕
图 ２ 环糊精改性制备 出的磁性颗粒的 Ｔ Ｇ图
度． 这是因为磁流体在交变磁场 的加热下有部分磁
粒子 氧化 了 ， 再具 有磁 性 ， 就使 得磁 流体 中磁 性 不 这
颗粒 量减 少 而导 致 磁饱 和强 度 降 低 了． 近磁 性 的 相
Ｃ Ｄ改性 磁流 体磁 损失 略低 于裸磁 磁 流体 的磁损 失 ， 是 由于其 升温 的最 高温 度 低 于 后 者 ， 同时 由于环 糊 精 的包裹 阻碍 了氧 与二 价 铁 的反应 ， 而 降低 了加 从
看 出磁饱 和强 度越 大 的磁流体 升 温速度 与达 到 的最
裸 大小 ， 依据磁流体的扫描 电镜照片 （ 图 ３ 按标 尺 高温 度也 随着 增 大 ， 磁 磁 流体 加 热 最 高 温度 达 到 见 ） ３℃． 见 高频感 应加 热升 温速 率 与磁 流 体 磁饱 和 可 的量度 颗粒 的粒 径 约 为 ５ ｍ， 中部 分 颗 粒 呈 现 ６ ０ｎ 图 未 Ｊ ｎｋ ｄ 磁 团聚现 象 ， 由于制样过程 中样品没有分散 均匀 的缘 强度 有直 接 关 系 Ｍ ， 改 性 裸 磁 （ ａｅ ） 流 体 是 Ｄ磁流体 ， 近磁 性 的 Ｃ 相 Ｄ改性 磁 故 ． 用共沉淀法制 备 的未改 性 Ｆ 粒 的粒径 约 的升 温速率 高 于 Ｃ 采 ｅＯ 颗 这是 由包 覆 为 ８ｎ ｌ 故改性 后 Ｆ 包覆 的环糊 精 厚度 大 约 流体 升温 速率 低 于裸 磁 磁 流 体 的速 率 ， ｍ【 引， ｅＯ ２ ｍ左 右 ， 核 表 面确 实 包裹 有 环 糊精 ， 糊 精 的 １ｎ 磁 环 环糊 精 的热 容 以及 散 热 过 程 共 同作 用 的结 果 ． 由于 实际应 用 中升 温最高 温度 不 宜超 过５ ０℃ ， 以对 磁 所
比， 其特 征峰 位置 和强 度基本 相 同 ， 明 了反应 后 的 说 纳米 颗粒 是 具 尖 晶石 结 构 的纯 Ｆ ， 包 裹 环 糊 精 ｅＯ ， 并没 有 改变 Ｆ 的结 构 ， 品 感 应 加 热 的 产 热 介 ｅＯ 样 质 主要是 Ｆ 颗粒 … ． ｅＯ
浴锅 （ 上海仪表供销公司） Ｔ Ｌ０ ，Ｇ ２ Ｍ型离心机 （ 长沙 骏逸 实 验 仪 器 有 限 公 司 ） Ｋ ３０ Ｅ 型超 声 波 清洗 ，Ｑ２０ 器 （ 山市 超 声 仪 器 有 限公 司 ） Ｓ 一５高 频 感 应 加 昆 ，Ｐ １ 热设 备 （ 深圳 市 双平 电 源技 术 有 限公 司 ） 实 验 用试 ． 剂有 ： 析 纯 Ｆ Ｃ ４ Ｆ Ｃ ６ 质 量 浓 度 分 ｅ １ ・ Ｈ Ｏ、 ｅ Ｉ・ Ｈ Ｏ、 ２ ％ 的氨水 和 Ｂ 环糊 精 ， ５ 一 实验 用水 均为 蒸馏 水 ．
在 高频感 应加 热过 程 中对样 品磁性 能 的影 响 因
军
素很多 ， 如升温 的温度 、 材料 的结 构 以及组成变 化 等， 将图 ４中的 ５ 组磁流体分别测量其感应加热后
磁 流体 的饱 和磁 化 强度 ， 应 加热 前 后 磁 流 体磁 性 感 数 据见 图 ５ 从 图 ５ 饱 和 磁 化 强度 相 近 的两个 样 品 ． （ 的测 试 曲线 发 生 了重 合 ） 以看 出 ， 流 体 在 交 变 可 磁 磁场 下升 温后 的磁饱 和 强度低 于 升温前 的磁 饱 和强
广
东
工
业
大
学
学
报
第２ ８卷
度上提高磁性能与重量 的比值 ， 综合后 的结果导致
磁 饱和 强度 有所 上 升 ． 实 际 医学 磁 热 疗 应 用 上磁 在 流 体需 加热 到 ４ １～４ ６℃ ， 以 总 的 趋 势 加 热后 所
∞ 舳 ∞ ∞ 加 ０
一ｒ 】 Ｉｔ Ｉ ｒＢ＼ ＳＩ Ｈ 茸 【
般为 ２３ ％ ， ．６ 为水分 的损失 ；４ — ０ １０ ７ ０℃ 的重 量
损失 则 为 改 性 层 环 糊 精 的 损 失 ， 分 比 大 概 为 百 ｌ．７ ， 下 的 ８ ．７％ 为 Ｆ 磁 核 ， 算 可 得 ０６ ％ 剩 ７０ ｅＯ 计 环糊 精 同磁核 Ｆ 的质 量 比大概 为 ０ １ ： ． 以 ｅＯ ．２ １可 确认 环糊 精确 实 已包 覆在 Ｆ 颗 粒 表 面 ， 可 说 ｅＯ 亦 明磁性 颗粒 是在 裸磁 Ｆ 面包 裹有 环 糊精 而 形 ｅＯ 表 成 的核 壳结 构 ． 用 扫描 电镜 观察 环糊 精改性 后 Ｆ 磁性 晶粒 ｅＯ
１ ２ 样 品测试 ．
视 ． 现 磁 流 体 热 疗 （ ｇｅｃＦｕｄＨ ｐｒ ｅｍａ 实 Ｍａｎｔ ｌｉ ｙｅｔ ｒｉ） ｉ ｈ 的技 术之 一是 研 制适用 于热疗 的磁 流体 Ｊ本 文制 ． 备 了 ｐ环糊 精 （ 一 简称 Ｃ 包 裹纳 米 Ｆ， 磁 性 颗粒 Ｄ） ｅＯ 作 为产热 介质 Ｊ对 其 分 散 在 载 液 水 中的 磁 流体 在 ，
热过程中 Ｆ ｅＯ 的氧化所造成 的磁损失． 但对于磁
饱 和 强度最 好 的样 品而 言加热 后 的磁饱 和强 度反 而
比加热前的磁饱和强度要大一点． 这主要是 因样 品 高频感应加热时升温 的最高温度相对较低 ， 磁性颗
图 ３ 环糊精改性磁流体 中颗粒 的扫描 电镜 图
粒氧化部分较少 ， 但加热过程有水分的挥发 ， 一定程
温为 ３ ０℃ ， 率 ５ Ｈ ， 热 电流 ４０Ａ， 频 ０ｋ ｚ加 ５ 升温 时 间
１ ｉ ） 所 得升 温 曲线 如 图 ４所 示 ． ４ 中右侧 饱 ５ｍ ｎ ， 图
和磁 化 强度数 值 为 感 应加 热前 数 据 ， 过 对 两类 磁 通
流体 的升温速率 以及最高温度 的分析 ， 图中可以 从
热疗 用磁 流 体 的热磁 稳 定 性研 究
袁子龙 张 ， 伟 赵 韦人 唐露新 盛 霞 谢 民强 ， ， ， ，
（ 广东工业大学 １物理与光 电工程 学院 ，． ． ２ 信息工程学 院 ， 广东 广州 ５０ ０ ；．南方医科大学 珠江 医院 ， １０ ６３ 广东 广州 ５ ０ ） １５ ５ １
通讯作者 ： 张
伟， ， 男 副教授 ， 硕士生导师 ，Ｅｍａ ：ｅｚ５ ＠ｇ ｕ．ｄ ． ｎ — ｉ ｗ ｉ ５ ｄｔｅ ｕ ｃ ｌ ｈ
第 ３期
袁子龙 ， ：热疗用磁流体的热磁稳定性研究 等
６ ３
线． 分析 图 ２可得 到 ：３ 【以下 的重量 损 失 百分 比 １ ９ｃ ＝
一
选 用 ５组样 品 （ 中 Ｃ 其 Ｄ为 环糊 精改 性磁 流体 ， ｎｋｄ为未 改 性 裸 磁 磁 流 体 ， 别 测 量 磁 流 体 的饱 ａｅ 分 和磁化 强度 ） 高 频 感 应 加 热 条 件 的 升 温 情 况 （ 在 室
中图 分 类 号 ： Ｑ ８ ． Ｔ ５６ １ 文 献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０７７６ （０ ）３０ ６ ４ １０ ．１２ ２ １ ０ ．０ ２ ０ １
肿瘤 热疗 中磁 场加 热 肿瘤疗 法 由于 其对 肿 瘤加 热均 匀 ， 可实 现组 织 内靶 向热疗 ， 同时也 不受 肿 瘤体 积和 部位 的影 响 ， 在热 疗领 域具 有 良好 的应 用前 景 ，
Hale Waihona Puke 本论 文 采用 “ 步 法 ” 备水 基 磁 流 体 ， 二 制 即先 用
化学 共 沉淀 法合 成纳 米 Ｆ 磁性 颗粒 再进 行 Ｂ环 ｅＯ 一 糊精 改性 。 实 验 用 仪 器 有 ： Ｇ Ｉ． ． ＨＳ ． ２型 恒 温 水 Ｂ
２ 结 果 与 讨 论
环糊 精改 性 Ｆ， 磁性 颗粒 的 ｘ射 线衍 射 图如 ｅＯ 图 １ 示 ． 过 与 Ｆ 准 Ｐ Ｆ卡 片 （９０９ ） 所 通 ｅＯ 标 Ｄ ８ —６ １ 对
摘要 ： 采用两步法制备 了环糊精 （３Ｃ ｅ ｄｘｒ ） ｔ ｙｌ ｅｔｎ 改性纳 米 四氧 化三铁 （ ｅＯ ） 流体． － ｏ ｉ Ｆ 磁 通过在 交变磁 场下感 应加 热对其磁热稳定性进行 了研 究 ， 交变 磁 场下 加 热后 悬 浮裸 磁颗 粒 或改 性颗 粒 的磁 性 液体 最高 升 温分 别达 到 在 ６ ３℃和 ５ ３℃ ， 感应加 热实验结果表明所制磁流体可用 于肿瘤 的热疗研 究． 关键词 ： 磁流体 ； 热效 应 ； 表面改性 ； 热磁稳定性
高频 交 变磁场 下 的热 磁 效 应 ， 以及 加 热 过 程 中磁 流
体 的热磁 稳定 性 进 行 了研 究 ． 索 了环 糊 精 改性 磁 探 流体 高频 感应 加 热 的特 点 ， 宽 在 生 物 医 学 领域 的 拓
应 用．
１ 实验
１ １ 样 品制 备 ．
本实 验通 过 ｘ射 线 粉 末 衍 射 （ Ｒ 分 析磁 性 Ｘ Ｄ） 颗粒 结构 ， 扫描 电镜 分 析 磁 流体 中溶 胶 颗 粒 的 粒 用 径分 布 ， 用热 失重 Ｔ Ｇ测定 环 糊 精 的 吸附 含 量 ， 高 在 频交 变磁 场作 用 下 观察 磁 流体 的升 温 情 况 ， 振 动 用 样 品磁强 计测 定磁 流体 感应 加热 前后 的磁 性能 ．
配制 摩 尔 比 ２ １的 ＦＣ ＦＣ 合 溶 液 ， ： ｅ １与 ｅ１混 加 入适 量 浓氨 水 ， ８ 在 ０℃水 浴温度 下 ， 快速 搅拌 ， 应 反 ３ ｉ 到纳 米磁 性 颗 粒 ． ０ｍｎ得 经蒸 馏 水 清 洗 后 超 声 波
收 稿 日期 ： ０ １０ —７ ２ １ —３ １
存在会影响到高频感应加热时热量的传递过程．
流体的升温速率 以及最高温度需要加 以控制．
∞ 柏 如
２ Ｏ
３ ０
４０
５ Ｏ
６ ０
７ ０
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图 １ 环糊精 改性磁性颗粒 的 Ｘ Ｄ图谱 Ｒ
图 ４ 交变 磁 场 下感 应 加 热 的 升温 图
．
皇
在这 个领 域 的研 究 日渐 增 多 ¨ 由 于 纳 米 磁 性 材 ４． Ｊ 料参 与肿 瘤热 疗 的优 越 性 ， 治 疗 方 法 １ 受 到重 其 ３益