JPH0670921B2 - 磁性流体とその製造方法およびそれを用いた磁気シール装置 - Google Patents

磁性流体とその製造方法およびそれを用いた磁気シール装置

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JPH0670921B2 JP63137822A JP13782288A JPH0670921B2 JP H0670921 B2 JPH0670921 B2 JP H0670921B2 JP 63137822 A JP63137822 A JP 63137822A JP 13782288 A JP13782288 A JP 13782288A JP H0670921 B2 JPH0670921 B2 JP H0670921B2
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転軸のシールリング部などに用いる磁性流
体とその製造方法およびそれを用いた磁性シール装置に
関するものである。
従来の技術 従来の磁性流体の製造方法は、一般にFe2O3やFe3O4、あ
るいはCoを添加したγ−Fe2O3等の磁性体微粒子表面に
オレイン酸等の界面活性剤をコートした後、ケロシン等
の非水系油中に分散する方法が用いられている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、この方法では製造が容易である反面、オ
レイン酸等の界面活性剤は磁性体微粒子表面に付着して
いるだけであり、長時間使用していると磁性体微粒子表
面より界面活性剤が解離して、磁性体微粒子が凝集して
しまう欠点があり、高真空系などのシール剤として用い
るには、信頼性が低く性能が不十分であった。
以上述べてきた従来法の欠点に鑑み、本発明の目的は、
磁性体微粒子表面と界面活性剤を化学結合することによ
り長時間使用しても品質の劣化しない磁性流体を製造す
る方法を提供し、磁気シール等の信頼性を向上させるこ
とにある。
課題を解決するための手段 本発明は、シラン系界面活性剤よりなる単分子吸着膜で
表面が覆われた磁性体微粒子を非水系油中に分散したこ
とを特徴とした磁性流体を提供するもので、望ましく
は、シラン系界面活性剤が直鎖状のハイドロカーボン鎖
を含み、さらにシラン系界面活性剤のハイドロカーボン
鎖の炭素数が10以上であることが望ましい。そして、シ
ラン系界面活性剤のハイドロカーボン鎖の一部にフッ素
原子を含んでいてもよく、シラン系界面活性剤と磁性体
微粒子表面が互いに化学結合していてもよい。また、本
発明は、非水系の有機溶媒中で磁性体微粒子表面にシラ
ン系界面活性剤を化学吸着させ、前記磁性体微粒子表面
に直接前記活性剤のシリコンと記録層上の酸素を化学結
合させて単分子を１層形成する工程と、単分子膜を形成
した磁性体微粒子を非水系の油中に分散させる工程を含
む磁性流体の製造方法を提供する。
そして、シラン系界面活性剤として、末端に−SiCl基を
含む化学物質を用いてもよく、シラン界面活性剤とし
て、CH3-(CH2)n-SiCl3（n：整数）で表される化学物質
を用いてもよい。また、磁性体微粒子がマグネタイト
（Fe3O4）であり、非水系の油としてフッ素オイルを用
い、シラン系界面活性剤のハイドロカーボン鎖の一部に
フッ素原子を含んでいるのも望ましい。
作用 本発明により作られた磁性流体は、磁性体微粒子表面に
単分子状の有機薄膜が直接化学結合した状態で高密度で
ピンホール無く形成されているため、たとえ水分を含ん
だ雰囲気中で使用しても磁性体微粒子が劣化することが
ない。また、有機薄膜が直接磁性体微粒子表面に化学結
合し、かつ均一な厚みで非常に薄く形成されているため
長期間使用しても界面活性剤が分離することも無く信頼
性が高い。従って、このような磁性流体を用いれば極め
て信頼性の高いシール装置が実現できる。
実施例 以下、実施例を第１〜２図を用いて説明する。例えば、
第１図に示すように、大きさが数ミクロン程度の磁性体
微粒子１（Fe−Ni、Ni−Co……等の磁性金属やFe2O3、F
e3O4等の磁性金属酸化物）の表面に、化学吸着法により
前面シラン界面活性剤を吸着反応させてシラン界面活性
剤よりなる単分子の保護膜２を形成する。例えば、シラ
ン界面活性剤としてCH3-(CH2)n-SiCl3（n：整数。10〜2
5程度が最も扱いやすい）を用い、２×10-3〜５×10-2m
ol/1程度の濃度で溶かした80％ｎ−ヘキサン、12％四塩
化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し、前記磁性体微
粒子を浸漬する。このとき、磁性金属微粒子は表面にナ
チュラルオキサイドが形成されており、また磁性金属酸
化物は当然表面が酸化物であるためいずれも表面には−
OH基が含まれている。従って、-SiCl3基と−OHが脱塩酸
反応して の結合が生成され、シラン界面活性剤による単分膜３が
磁性体微粒子表面に１層（20〜30Åの厚み）形成され
る。（第２図） 次に、この磁性体微粒子を非水系のオイル、例えばケロ
シンやフッ素オイル中に混入しホモジナイザー等で均一
に分散した後、全体を磁化すると磁性流体が製造でき
る。なお、非水系オイルとしてフッ素オイルを用いる場
合には、シラン界面活性剤として末端に-CF3基等のフッ
素原子を含む物質を用いた方がオイルとの相溶性を向上
できる なお、化学吸着用の材料としては、−OH基に対して結合
性を有する基（例えば 等）を含んでいれば、実施例で示したシラン系界面活性
剤に限定されるものではない。
発明の効果 以上述べてきた方法により作られた磁性流体は、磁性体
微粒子表面に単分子状の有機薄膜が直接化学結合した状
態で高密度でピンホール無く形成されているため、たと
え水分を含んだ雰囲気中で使用しても磁性体微粒子が劣
化することがない。また、有機薄膜が直接磁性体微粒子
表面に化学結合し、かつ均一な厚みで非常に薄く形成さ
れているため長期間使用しても界面活性剤が分離するこ
とも無く信頼性が高い。従って、このような磁性流体を
用いれば極めて信頼性の高いシール装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第２図は本発明の方法を説明するための磁性体
微粒子断面図を示し、第１図は概念図、第２図は吸着単
分子膜の形成された磁性体微粒子で第１図にしめしたＯ
印Ａ部を分子レベルまで拡大した図である。 １……磁性体微粒子、２……単分子膜、３……単分子
膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 20:06 Ａ 8217−4Ｈ 40:14 70:00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シラン系界面活性剤よりなる単分子吸着膜
    で表面が覆われた磁性体微粒子を非水系油中に分散した
    ことを特徴とした磁性流体。
  2. 【請求項２】シラン系界面活性剤が直鎖状のハイドロカ
    ーボン鎖を含んでいることを特徴とした特許請求の範囲
    第１項記載の磁性流体。
  3. 【請求項３】シラン系界面活性剤のハイドロカーボン鎖
    の炭素数が10以上であることを特徴とした特許請求の範
    囲第２項記載の磁性流体。
  4. 【請求項４】シラン系界面活性剤のハイドロカーボン鎖
    の一部にフッ素原子を含んでいることを特徴とした特許
    請求の範囲第２項記載の磁性流体。
  5. 【請求項５】シラン系界面活性剤と磁性体微粒子表面が
    互いに化学結合していることを特徴とした特許請求の範
    囲第１項〜第４項のいずれかに記載の磁性流体。
  6. 【請求項６】非水系の有機溶媒中で磁性体微粒子表面に
    シラン系界面活性剤を化学吸着させ、前記磁性体微粒子
    表面に直接前記活性剤のシリコンと記録層上の酸素を化
    学結合させて単分子を１層形成する工程と、単分子膜を
    形成した磁性体微粒子を非水系の油中に分散させる工程
    を含むことを特徴とした磁性流体の製造方法。
  7. 【請求項７】シラン系界面活性剤として、末端に−SiCl
    基を含む化学物質を用いることを特徴とした特許請求の
    範囲第６項記載の磁性流体の製造方法。
  8. 【請求項８】シラン系界面活性剤として、CH3-(CH2)n-S
    iCl3（n：整数）で表される化学物質を用いることを特
    徴とした特許請求の範囲第７項記載の磁性流体の製造方
    法。
  9. 【請求項９】磁性体微粒子がマグネタイト（Fe3O4）で
    あることを特徴とした特許請求の範囲第６項、第７項又
    は第８項記載の磁性流体の製造方法。
  10. 【請求項１０】非水系の油としてフッ素オイルを用い、
    シラン系界面活性剤のハイドロカーボン鎖の一部にフッ
    素原子を含んでいることを特徴とした特許請求の範囲第
    ６項記載の磁性流体の製造方法。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれ
    かに記載の磁性流体を用いた磁気シール装置。
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