先纠正一个普遍误解:演示瓶里其实是两层液体——透明的那部分是承载液,黑色的珠子才是磁流体(Ferrofluid)。挂壁跟瓶子干不干净没有本质关系。
磁流体比承载液重,就会往下沉、沿瓶壁拖出尾迹,蹭在玻璃上留下黑痕。时间一长,瓶底积一层黑泥。
磁流体比承载液轻,就会往上飘、糊在液面或瓶口,磁铁一吸拉不下来,演示效果大幅打折。
以下是我们在 100 mL 高硼硅直筒瓶中实测定型的配比,常温放置两周,不挂壁、不拖尾。配方编号 MQ-FF-B。
| 组分 | 用量 | 作用 | 密度取值 |
|---|---|---|---|
| 净水(纯净水/去离子水) | 64.7 g | 承载液主体 | 1.00 g/cc |
| 75% 医用酒精 | 28.3 g | 降低承载液密度 | 0.873 g/cc |
| 磁流体(EFH1) | 1.59 g | 演示主体 | 1.21 g/cc |
| 26# 白油 | 2.29 g | 抑制挥发、改善润湿 | 0.851 g/cc |
两个关键质量比:水 : 酒精 = 2.287 : 1,白油 : 磁流体 = 1.442 : 1。
水 64.7 g + 酒精 28.3 g 组成承载液;磁流体 1.59 g + 白油 2.29 g 抱成一颗球。按上述密度取值计算,两侧密度均约为 0.9687 g/cc,Δρ ≈ 0,这就是不挂壁的原因。
乙醇体积分数约 25 vol%。配方整体闪点约 32 ℃——这个数字很重要,见下方安全提示。
75% 医用酒精的密度是 0.873 g/cc,不是无水乙醇的 0.789 g/cc。直接拿 0.789 去算,配出来必然偏轻、磁流体会沉底。
同理,净水按 1.00 g/cc 即可,不要在室温密度上过度纠结,量程误差远大于这个修正量。
水里的钙镁离子会缓慢破乳,颗粒失去包覆后团聚结块。用纯净水或去离子水,这一步省不得。
瓶型必须是高硼硅、内壁光滑的直筒瓶。磨砂、带刻痕、异形的瓶子,配方再准也一定会挂。
洗涤剂残留的表面活性剂会抢走磁流体颗粒表面的包覆层,加速变质。清洗时用酒精冲,不要用洗洁精。
| 型号 | 饱和磁化强度 | 粘度 | 密度 | 倾点 / 闪点 | 适合 |
|---|---|---|---|---|---|
| EFH1 | 440 Gs(44 mT) | 6 cP | 1.21 g/cc | −94 ℃ / 92 ℃ | 演示瓶首选,响应最快、尖刺利落 |
| EFH3 | 650 Gs(65 mT) | 12 cP | 1.42 g/cc | −94 ℃ / 92 ℃ | 尖刺更高更挺,适合大尺寸展品 |
本页配方按 EFH1 实测。若改用 EFH3,密度不同,需重新配平承载液;需要新版配比可直接联系我们索取。
按本页配方自行配制,我们提供磁流体、白油与瓶型建议。适合有实验条件、想做批量教具的学校和机构。
适用对象:科技馆展项、学校 STEM 教具、课堂演示、企业礼品、科普展品集成商。
可以按体积等比放大,但要注意两点:一是瓶型必须仍是内壁光滑的直筒瓶;二是瓶子越大,温度梯度引起的对流越明显,建议放大后重新静置观察 24 小时再封存。超过 500 mL 建议联系我们单独确认配比。
三种可能:一是乙醇挥发导致承载液密度上升(瓶盖没拧紧最常见);二是用了自来水,离子缓慢破乳;三是瓶子内壁有划痕或磨砂。先检查瓶盖密封,再换纯净水重配。
不能。纯水密度 1.00 g/cc,比磁流体-白油混合球(约 0.9687 g/cc)重,磁流体会上浮糊顶。酒精的作用就是把承载液密度降下来与它对上。
可以换,但要重新算密度。26# 白油的优势是粘度低、化学惰性好、不易氧化变色。换油后请把新油的密度代入重新配平,一般建议先小样试配。
含约 25 vol% 乙醇、闪点约 32 ℃,属于易燃液体范畴,民航与铁路对携带易燃液体有明确限制。批量运输请按危险品运输规定办理,或选择我们提供的合规包装与物流方案。
可以,但成本更高且没有必要。EMG 系列面向科研场景定价,演示展示用 EFH 系列在视觉响应与性价比上更合适。若您本来就有 EMG 库存,我们可以帮您按 EMG 的密度重新配平。