JP3746884B2

JP3746884B2 - 磁性流体及びその製造方法

Info

Publication number: JP3746884B2
Application number: JP25071397A
Authority: JP
Inventors: ヨンサムキム; 勝人中塚; 豊久藤田; 貴史新子
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: EA200000224A1; EP1017067A4; CN1159735C; US6440322B1; HK1033385A1; EA001645B1; AU757338B2; WO1999014767A1; KR100520697B1; NO20001351D0; AU9003098A; JPH1197230A; KR20010024058A; CN1278946A; EP1017067B1; DE69833770D1; EP1017067A1; DE69833770T2; ATE320073T1; CA2304229A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性流体に関し、特にダンパー、アクチュエータ、軸シール、真空シール、動体軸受等の作動流体として好適な磁性流体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液相中にマグネタイトなどの微細な金属酸化物磁性粒子をきわめて安定に分散させた磁性流体は、流動性を示すが、磁場を印加することにより、液中の粒子を迅速にかつ可逆的に作動させることができ、流体の流動性、粘度などを迅速かつ可逆的に変化させることが可能であり、さらには流動性を全く示さないゲル状態にまで変化する機能性流体である。従って、磁性流体は、外部磁場によりその粘性を容易に制御できるため、これらの流体をダンパー、アクチュエータ、軸シール、真空シール、動体軸受等を始めとして各種機械装置の作動流体として利用することが検討されている。
【０００３】
金属酸化物磁性流体として、マグネタイト粒子にオレイン酸を吸着させて、ケロシンに分散させた油ベースのものが知られている（特開昭５３−１７１１８号公報）。
また、湿式法によって作成したマグネタイトにオレイン酸を水溶液中で吸着し、凝集物を水分約５０％の濾過ケーキとする。これをビーカーに移しとり、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダを固形粉末で加えて攪拌することにより、濾過ケーキは分散し急激に低粘性の液体となり、水ベースの磁性液体が得られることが開示されている（特開昭５４−４００６９号公報）。
【０００４】
Ｈｇマトリックス中に電着法によりＦｅ微粒子を分散させる方法が古くからＦｅ微粒子磁性の研究に用いられている。この方法により液体金属ベースのＦｅ磁性流体が得られている（J. Van Wonterghem,S.Morup,S.W.Charles and S.Wells:J.Mag.Mag.Mater.,65,276(1987) ）。
更に、鉄磁性液体は大気中で鉄微粒子が酸化しやすく、大気中に暴露すると急速に磁化の値が減少していく、そこで、鉄よりも化学的に安定であり、飽和磁化が大きく、高い電気伝導度をもった窒化鉄微粒子を用いた磁性流体を得る方法として、鉄カーボニル蒸気（Ｆｅ（ＣＯ）₅ ）をＮ₂ ガスと同時に加熱装置中に導入すると、Ｆｅ（ＣＯ）₅ は分解し、窒化鉄（Ｆｅ₃ＮあるいはＦｅ₄Ｎ）が生成し、窒化鉄磁性流体を合成する方法および装置が開示されている（特開平３−１８７９０７号公報、特開平５−７０７８４号公報）。
【０００５】
しかしながら、磁性流体に関して、未だ充分に磁性の大きさと耐酸化安定性を満足するものが得られていない状況にあり、問題点として、以下の事項を挙げることができる。
磁場に作動する流体としての磁性流体は、粒子を分散しコロイドとするために、鉄系の酸化物、金属鉄、窒化物が磁性体超微粒子として使われている。
酸化物では磁性が弱く、一方金属や窒化物では空気中で数カ月で酸化し安定性に問題があり、実用化が真空中や不活性ガス中に限定されている。
【０００６】
従来よく用いられている酸化物磁性流体で大きな磁性作動を得るためには、外部磁場の印加強度を高めたり、流体中の粒子濃度を高めたり、あるいはより大径の磁性粒子を使用する必要がある。しかし、印加強度を高める方法ではエネルギー消費の点で好ましくなく、また粒子濃度を高める方法でも、濃度が高すぎると粒子同士の微視的な凝集が起こり易く、分散性が低下するとともに、粒子同士の遮蔽効果により外部磁場が各粒子に効果的に作用しなくなる。
一方、大径粒子を使用する場合では、磁性粒子が単磁区でなくなり、磁気凝集が起こり、また粒子の熱運動より重力が大きくなり、粒子が溶媒中で沈降して相分離が起こり、磁気的効果が低減したり、全く発現しなくなるという問題が発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、汎用で実用に耐え得る程度に充分な特性を有する磁性流体が、未だ得られていない状況にある。
特に解決すべき問題点として、上記のように、金属酸化物磁性流体は酸化に強く、粒径も比較的小さい粒子（５ｎｍ〜１５ｎｍ）が得られていたが、磁性が弱く劣っていた。例えば、真空シールのような耐圧シールに使用する場合、シールを多段にしなければならず、シールの構造自体が大きく複雑になる。
金属磁性流体および窒化鉄磁性流体は、磁性は強いが、酸化に弱いため、空気中や水中などで使用することができないことが挙げられる。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解決せしめ、外部磁場の作用により、強力にかつ精度良く作動する優れた流体であり、また外部磁場を印加し調整することにより、その粘度が著しく増加し、しかも粘度の制御も容易にかつ精密にでき、且つ、粒子の耐酸化防止性および分散性にも優れ、充分大きな粘度特性を備える磁性流体を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、磁性粒子として、磁性金属超微粒子を用い、この磁性金属超微粒子の表面に酸化防止膜を形成するか、あらかじめ形成した酸化膜被覆磁性金属酸化物原料を還元して酸化防止膜被覆磁性金属粒子を溶媒中に分散することにより、本発明の目的が達成されることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、
（１）０．０１〜２ｎｍの膜厚のシリカ膜で被覆された５〜２０ｎｍの平均粒径の金属鉄粒子が、溶媒中に安定に分散され、その分散状態が維持され、シリカ膜のＳｉＯ _２と金属鉄粒子のＦｅの重量割合（ＳｉＯ _２／Ｆｅ）が０．１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする磁性流体。
（２）シリカ膜で被覆された金属鉄粒子の飽和磁化が、７０〜２００ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする前記（１）の磁性流体。
【００１１】
（３）シリカ膜で被覆された金属鉄粒子が、酸化鉄粒子の表面にシリカ膜を形成し、このシリカ膜を形成した酸化鉄粒子を還元して得られたものであることを特徴とする前記（１）の磁性流体。
【００１４】
本発明の磁性流体は、上記の構成とすることにより、従来のマグネタイト磁性流体の２倍以上の磁性を有する磁性流体が得られ、酸化に強く、さらに分散安定性のよい高性能磁性流体を容易に得られるという効果がある。また酸化防止膜は同時に磁性粒子が高濃度の際の粒子同士による磁気遮蔽を防ぐ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記磁性流体に用いられる、酸化防止膜で被覆された磁性金属粒子の基体となる金属成分としては、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、マンガン、銅等の金属、また鉄−ニッケル、鉄−コバルト、鉄−銅合金等の金属合金が挙げられる。
【００１６】
また、本発明の磁性流体において、酸化防止膜とは、前記磁性金属粒子の基体である金属成分の酸化を長期にまたは半永久的に防止するものである。酸化防止膜の物質としては、前記磁性金属粒子の金属成分の酸化を長期にまたは半永久的に防止するものであれば特に限定されないが、緻密な酸化物等が挙げられ、強度、成膜性等の点から金属酸化物が好ましい。
前記酸化防止膜に適用される金属酸化物としては、ケイ素、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、錫、鉄、マンガン、ニッケル、クロム、亜鉛、カドミウム、鉛、リチウム、インジウム、ネオジウム、ビスマス、セリウム、アンチモン、カルシウム、マグネシウム、バリウム等の金属の酸化物が挙げられる。
【００１７】
本発明の磁性流体に用いられる磁性粉体、即ち、酸化防止膜で被覆された磁性金属粒子の製造方法としては、１）強磁性金属からなる基体粒子の表面に金属酸化物等の酸化防止膜を形成する方法；２）磁性金属粒子の原料となる酸化物粒子の表面に酸化物膜を形成し、この酸化物膜を形成した原料酸化物粒子を還元する方法がある。
前記１）の方法では、強磁性金属からなる基体粒子をプラズマ法、気相中での製膜法（ＣＶＤ法、ＰＶＤ法）などで形成し、この金属基体粒子が溶媒中に安定に存在すれば、これにゾルゲル法などで酸化膜を形成して、真空中あるいは不活性ガス雰囲気中で熱処理することにより強固な酸化防止膜とするものである。
【００１８】
また、前記２）の方法については、以下に詳細に説明する。
磁性金属粒子の原料となる酸化物粒子（以下、磁性金属粒子原料酸化物粒子という）とは、該酸化物が還元により強磁性の金属の単体または合金になるものである。
この磁性金属粒子原料酸化物粒子の具体例としては、マグネタイトやＣｏフェライト、Ｎｉフェライトに代表されるフェライト粒子および複合金属フェライト粒子を挙げることができる。
これら磁性金属粒子原料酸化物粒子は、公知の共沈法や金属イオンの還元法、ＣＶＤ法等により作成可能である。特に、フェライト粒子の場合には共沈法で作成することにより、粒径数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の粒径の揃った微粒子を得ることができる。
【００１９】
また、本発明においては、前記磁性金属粒子原料を、ゾルゲル法、ゲルゾル法、共沈法などで、溶媒中で酸化物粒子あるいは水酸化物粒子とする方法も用いられる。
例えば、共沈法により形成する場合には、前記磁性金属粒子原料の塩の水溶液にアルカリ溶液を添加することにより中和、加水分解する方法、また反応にエネルギーが必要な場合にはウォーターバス、オイルバス、オートクレーブなどで加熱することにより、磁性金属粒子原料酸化物粒子を形成する。
前記磁性金属の塩としては、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、酢酸塩、炭酸塩、無機塩類、あるいは有機酸塩などの塩類が好ましい。
【００２０】
前記２）の磁性金属粒子原料酸化物粒子の表面に酸化物膜を形成する場合には、イ）有機溶媒中で金属アルコキシドを用いて酸化物膜を形成する方法；ロ）水中で金属塩類を中和、加水分解する方法などがある。
【００２１】
前記金属アルコキシドの加水分解による、金属酸化物の膜を形成する方法としては、金属アルコキシドの溶液（有機溶剤または有機溶剤と水の混合溶剤であることが多い。）中に、前記磁性金属粒子原料酸化物粒子を分散し、分散させた溶液に水または弱いアルカリ性水溶液を添加して金属アルコキシドを加水分解することにより、前記粒子の表面上にその金属の酸化物皮膜を生成させる方法である。
この方法により多層金属酸化物膜粉体を製造する方法は、特開平６−２２８６０４号公報や特開平７−９０３１０号公報等に記載されている。
【００２２】
この加水分解による金属酸化物の製造方法はゾル−ゲル法と呼ばれ、微細で均一な組成の酸化物が形成されるものであって、この方法を磁性金属粒子原料酸化物粒子に対して適用することにより、磁性金属粒子原料酸化物粒子の上に均一な厚さでかつ緻密な膜が得られる。
金属アルコキシドとしては、ケイ素、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、錫、鉄、マンガン等必要な金属酸化物に対応する金属のアルコキシドが選択される。
【００２３】
金属アルコキシドは、一般に水により分解する場合には、有機溶媒の溶液として使用される。有機溶媒は、アルコール、例えばエタノール、メタノール等、またはケトン類等が使用される。有機溶媒は脱水したものを使用することが好ましい。金属アルコキシド溶液の濃度は、溶解する金属アルコキシドの種類や有機溶媒の種類によって変わるが、最適な条件を設定する。金属アルコキシド溶液の濃度と金属アルコキシド溶液の磁性金属粒子原料酸化物粒子に対する使用量により、磁性金属粒子原料酸化物粒子上の金属水酸化物膜の厚さが決まる。
【００２４】
前記ロ）の水中で金属塩類を中和、加水分解する方法としては、金属塩の反応のうち、最も一般的である金属塩水溶液の反応による沈殿という処理に用いられる金属塩についていうと、金属の酸性塩の場合が特に問題となる。金属塩の反応においては、中和や熱分解が代表的に用いられるが、それ以外の反応でもよい。本発明において、金属塩として使用される金属は、鉄、ニッケル、クロム、チタン、亜鉛、アルミニウム、カドミウム、ジルコニウム、ケイ素、錫、鉛、マンガン、リチウム、インジウム、ネオジウム、ビスマス、セリウム、アンチモン等の他、カルシウム、マグネシウム、バリウム等が挙げられる。
【００２５】
また、これら金属の塩としては、硫酸、硝酸、塩酸、シュウ酸、炭酸やカルボン酸の塩が挙げられる。さらにまた、前記金属のキレート錯体も含まれる。本発明において使用される金属塩の種類は、その粉体の表面に付与しようとする性質や製造に際して適用する手段に応じてそれに適するものが選択される。
【００２６】
上記のごとく処理することにより、磁性金属粒子原料酸化物粒子の表面に酸化物膜を形成した磁性金属粒子原料酸化物粒子が得られる。
そして、以上のようにして得られた酸化物膜被覆磁性金属粒子原料酸化物粒子を含む溶液を静置して液相と固相とに相分離させ、液相中に浮遊する超微粒子のみを採取する。ここで、遠心分離器を用いて超微粒子のみを採取することもできる。この超微粒子は平均粒径１０ｎｍ程度であり、後述される磁性流体とした際に、該流体中で沈降することなく優れた分散性が得られる。
【００２７】
この酸化物膜を被覆した磁性金属粒子原料酸化物粒子を還元し、基体を金属化して磁性を強くし、酸化物膜を完全な酸化防止膜とした磁性金属粒子を得ることができる。
前記還元は、水素ガス雰囲気に保った炉の中で、温度範囲は３００〜８００℃であり、好ましくは４００〜７００℃で焼成を行う。３００℃以下では酸化防止膜が完全にならないことがあり、８００℃を超えた温度では粒子同志が焼結することがあり、共に不適である。
この炉中での焼成時間は１〜１０時間であり、好ましくは３〜８時間である。
【００２８】
本発明では、前記還元・焼成処理により、磁性金属粒子原料酸化物粒子が金属に還元されると同時に、高温による前記酸化物膜の固化と前記磁性金属粒子の表面の溶融化が同時に進行し、酸化物膜と磁性金属粒子の界面において結合が生じ、この結果、酸化物膜が完全な酸化防止膜になるものと思われる。
また、前記還元・焼成処理の際、酸化防止膜は還元処理中の燒結防止膜としても働く。
更に粒子焼結防止と酸化物被覆磁性粒子の磁性流体化を効率よく行うために回転式チューブ炉を用いることもできる。
【００２９】
上記の還元・焼成処理条件は、それ自体公知の方法であるが、主に磁気記録媒体用として好適に使用することができる磁気特性の優れたマグネタイト、マグヘマイト、金属鉄などの針状の磁性粉末（長軸：０．１〜０．３μｍ）を得るための処理として用いられてきたが（例えば、特開昭５９−２１３６２６号公報、特開昭５８−１６１７０９号公報）、本発明においては、磁気流体の磁性金属粒子原料酸化物粒子を還元し、基体を金属化し、磁性を強くした酸化防止膜被覆磁性金属粒子を得ることが目的であり、平均粒径が、５〜２０ｎｍである超微粒子に適用し、優れた結果を得ることができた。
【００３０】
なお酸化防止膜は、磁性金属粒子との熱反応性による磁化減少防止など必要に応じて複数膜でもよい。
酸化防止膜で被覆された磁性金属粒子の平均粒径の範囲は、５〜２０ｎｍであり、好ましくは６〜１５ｎｍ、さらに好ましくは７〜１２ｎｍであり、８〜１０ｎｍならば最適である。５ｎｍ未満では磁性が弱くなり、２０ｎｍを超えて大きくなると、磁性流体中で沈降が生じ、共に不適である。
酸化防止膜で被覆された磁性金属粒子の飽和磁化の数値範囲は、７０〜２００ｅｍｕ／ｇであり、好ましくは１００〜２００ｅｍｕ／ｇである。
【００３１】
酸化防止膜の膜厚の数値範囲は０．０１〜２ｎｍであり、好ましくは０．０１〜１ｎｍである。更に好ましくは０．０１〜０．５ｎｍである。０．０１ｎｍ未満では焼成時に焼結が起きやすくなり、２ｎｍを超えて厚くなると磁性が弱くなり、共に不適である。
なお、酸化防止膜としてシリカ膜を、磁性金属粒子の金属成分として鉄を用いた場合には、ＳｉＯ₂とＦｅの重量割合（ＳｉＯ₂／Ｆｅ）が０．１〜２０ｗｔ％、好ましくは０．１〜１０ｗｔ％、さらに好ましくは０．５〜７ｗｔ％である。
酸化防止膜または磁性金属粒子の金属成分として、それぞれ別のものを適用する場合には、適宜好ましい重量割合を設定すればよい。
【００３２】
本発明において、上記の酸化防止膜被覆磁性金属粒子を溶媒中に安定に分散させる磁性流体化は、溶媒と分散剤を適当に選ぶことにより達成できる。
媒体である溶媒としての水、あるいは極性の大きい溶媒としては、ダンパー、アクチュエーターの用途には比較的沸点の高い物質であれば良く、エタノール、プロパノール等の低級アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４ブタジオールから１，１０デカノールまでの高級アルコールなどの極性溶媒などが用いられる。
【００３３】
水やこれらの極性溶媒中でオレイン酸、リノイレン酸、リノール酸などの不飽和脂肪酸を被覆し、粒子の表面を親溶媒性に処理した後、ドデシルベンゼンスルホン酸やドデシル硫酸などの陰イオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの非イオン系界面活性剤などの界面活性剤を添加し、さらに、テトラメチルアンモニウムなどのような陽イオン系界面活性剤を加えることにより、磁性流体とすることができる。
また、ヒドロキシアルキルセルロースなどの高分子分散剤も使用できる。
一方、極性のないケロシン、α−オレフィン、アルキルナフタレンなどの炭化水素、ポリフェニルエーテルなどのエーテル類、ジメチルシロキサンなどのシリコン油類には、オレイン酸などの不飽和脂肪酸、メルカプト変性シロキサンやカルボキシ変性シロキサンなどの反応性シロキサンなどのシリコン分散剤が使用できる。
【００３４】
上記の表面処理に使用される界面活性剤としては、次の各種のうち１種類あるいは複数種用いることができるが、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸などの不飽和脂肪酸のアルカリ塩類、アルキルエーテル酢酸などのカルボン酸及びその塩類、スルホン酸及びその塩類、硫酸及び亜硫酸エステル塩、燐酸エステル及びその塩類、ホウ素系、重合型高分子系、重縮合型高分子などの陰イオン性界面活性剤、脂肪族アミン類及びそのアンモニウム塩、芳香族アミン類及びそのアンモニウム塩、複素環アミン類及びそのアンモニウム塩、ポリアルキレンポリアミン型、高分子型などの陽イオン性界面活性剤、エーテル型、エステルエーテル型、エステル型、デキストリンなどの多糖類、ヒドロキシアルキルセルロースなどのセルロース類などの高分子系、カルボキシ変性、アミノ変性などの変性シリコンオイル、含窒素型などの非イオン性界面活性剤、ベタイン型あるいはアミノ有機酸型などの両イオン性界面活性剤、また、シランカップリング剤やチタンカップリング剤のような反応性界面活性剤などを用いることができる。その添加量としては、適宜決定される。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
〔実施例１〕
（磁性金属粒子原料酸化物粒子）
０．１２５ｍｏｌ／ｌの塩化第１鉄試薬と０．２５ｍｏｌ／ｌの塩化第２鉄試薬を溶解した溶液１５０ｍｌを準備し、これに、１ｍｏｌ／ｌのＮａＯＨ溶液をｐＨが１２になるまで添加し、鉄分を沈殿させた後蒸留水を用いて傾斜洗浄を繰り返し、マグネタイト超微粒子２０ｇを得た。得られたマグネタイトの平均粒径は７．５ｎｍであった。
【００３６】
（酸化物膜の被覆）
得られたマグネタイト２０ｇを含む水溶液１ｌに、Ｎａ₂ Ｏ・３ＳｉＯ₃ 含有量が３７．７％の濃度の水ガラスを６．８ｇを加えて、十分攪拌分散後、１Ｎの塩酸でｐＨ８にし、温度を７０℃に保持したウォーターバス中に入れ、２時間反応させた。
反応終了後、固形分を濾過し、蒸留水５ｌで洗浄し、電解質を除去した。
【００３７】
（酸化物被覆金属超微粒子製造）
固形分を乾燥後、アルミナボートに入れ、管状炉に入れ、１０分間、窒素ガス５００ｍｌ／ｍｉｎ．で窒素ガス置換後、水素ガスを５００ｍｌ／ｍｉｎ．で流しながら６５０℃まで３時間で昇温し５時間保持した後、窒素ガス５００ｍｌ／ｍｉｎ．に変えて、放冷した。
得られたシリカ被覆金属鉄超微粒子は鉄に対するＳｉＯ₂ の被覆量は３．５ｗｔ％であった。また得られたシリカ被覆金属鉄超微粒子の平均粒径は９．５ｎｍであった。
また、磁場１０ｋＯｅでの磁化は、１２５．５ｅｍｕ／ｇであった。
さらに、大気中では１５０℃まで酸化は認められなかった。
【００３８】
（磁性流体化）
得られたシリカ被覆金属鉄超微粒子１０ｇを１０％オレイン酸水溶液１００ｍｌ中に入れ、１時間攪拌し、オレイン酸を吸着した。その後過剩のオレイン酸を除去するために、沈殿物を濾過後、１ｌの水で８回洗浄を行った。濾過後粉末を６０℃で８時間乾燥した。
乾燥した粉末を、ドデシルベンゼンスルホン酸３．２ｇとテトラメチルアンモニウム０．５ｇを含むエチレングリコール２．９ｇを加えホモジナイザーで１１００ｒ．ｐ．ｍ．で２時間攪拌後、シリカ被覆金属鉄超微粒子濃度が６０％の磁性流体を得た。
得られた磁性流体の粘性は２２０ｃＰであり、非常に分散が良かった。また、磁場１０ｋＯｅでの磁化は７２．６ｅｍｕ／ｇで、２０週間静置したが、磁性変化はなかった。
【００３９】
〔実施例２〕
実施例１と同様の方法で、シリカ被覆金属鉄超微粒子の濃度が７０％の磁性流体を製造した。特開昭５４−４００６９号の方法で作成した７０％のマグネタイト濃度の磁性流体の耐圧性を比較した。
リング状のポールピース６個に、ＮＳ極が交互に配置されるようにリング状の永久磁石５個を挟み、これにシャフトを通しボールピースの先端とシャフトの間に磁性流体を密着させ、６段の耐圧シールとして、ボールピースの片側に窒素ガスで加圧し、磁性流体シールが破れる圧力を測定し、耐圧試験とした。
上記濃度７０％のマグネタイト磁性流体を使用した場合は、耐圧が９６０ｇ／ｃｍ² であった。一方、本発明の濃度７０％の磁性流体では、６３００ｇ／ｃｍ² であり、６倍以上の耐圧性が認められた。
【００４０】
〔実施例３〕
（シリコンオイルベース磁性流体）
実施例１と同様の方法で作成したシリカ被覆金属鉄超微粒子１２０ｇを、メルカプト変性シロキサン４０ｇをキシレン６００ｇに溶解した溶液中に添加し、２時間攪拌を行い混合溶液を得た。
さらに、この混合溶液にジメチルシロキサン４０ｍｌを混合したあと、３口セパラブルフラスコに入れ、オイルバス中で液温を７０℃に保持して、８時間、モーターで８００ｒｐｍで攪拌しながら一方から窒素ガスを流し、他方から蒸発するキシレンを廃棄し、ジメチルシロキサンベースのシリカ被覆被覆金属鉄超微粒子磁性流体５５ｍｌを得た。
この磁性流体のシリカ被覆金属鉄超微粒子含有量は６０％であり、磁化は１０ｋＯｅの磁場の下で７０ｅｍｕ／ｇであった。
粘性は１１００ｃｐであった。またこの磁性流体も２０週間安定であり、磁化の変化はなかった。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る磁性流体は、外部磁場の作用により、強力にかつ精度良く作動する優れた流体であり、従来のマグネタイト磁性流体の２倍以上の磁性を有する磁性流体が得られ、酸化に強く、さらに分散安定性のよい高性能磁性流体を容易に得られ、ダンパー、アクチュエータ、軸シール、真空シール、動体軸受等の作動流体として極めて高い実用性を有するものである。

Claims

０．０１〜２ｎｍの膜厚のシリカ膜で被覆された５〜２０ｎｍの平均粒径の金属鉄粒子が、溶媒中に安定に分散され、その分散状態が維持され、シリカ膜のＳｉＯ _２と金属鉄粒子のＦｅの重量割合（ＳｉＯ _２／Ｆｅ）が０．１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする磁性流体。
シリカ膜で被覆された金属鉄粒子の飽和磁化が、７０〜２００ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする請求項１記載の磁性流体。
シリカ膜で被覆された金属鉄粒子が、酸化鉄粒子の表面にシリカ膜を形成し、このシリカ膜を形成した酸化鉄粒子を還元して得られたものであることを特徴とする請求項１記載の磁性流体。