Ferrofluid

磁性流體

Technical Information

技術信息

Ferrotec材料技術有限公司致力於“基礎開發”，以追求磁流體的進一步發展，與尋求未來新技術的大學進行“學術交流”，追求應用所需特性的“產品開發”，我們積極推動廣泛的研發活動。

成份

磁性顆粒

磁性流體中磁奈米顆粒的尺寸是100A（10nm）

表面活性劑

磁性流體具有穩定的膠體穩定性，磁性顆粒因顆粒外的表面活性劑而不會聚集。

基液（載體）

有水、烴油、酯油、氟碳油等基礎液，供使用和使用。

磁性流體的磁化特性

當沒有磁場時，磁性流體只是液體，沒有磁性。當它與磁場（如磁鐵）發生作用時，它就被磁化了。然而，當你把磁鐵移開（遠離磁場），磁性流體的磁化又消失了。這種磁性稱為超順磁性。磁性流體不具有剩磁特性。

典型磁性材料的磁化曲線

磁性流體的磁化曲線

使用磁性流體的危害

與不使用磁流體的揚聲器相比，使用磁流體的揚聲器具有以下優點。

提高最大輸入功率（散熱效果）

一圈溫度與輸入功率的關係

使用磁性流體可以增加從音圈到磁鐵組件的熱傳遞。這增加了功率處理，減少了因熱瞬變引起的故障。在相同的功率輸出下，磁性流體使驅動器更小。作為熱導體，磁性流體的效率比空氣高600%！這些材料通過有效的熱控制，進一步降低了由於溫度變化而引起的阻抗的快速變化。

改善頻率響應（阻尼效果）

輸出聲壓頻率特性 阻抗特性

不可接受的頻率響應是由最低共振頻率（fo）的阻抗峰值物質引起的。具有粘性阻尼的磁流體可以降低Q值和阻抗峰值，從而改善頻率響應。

降低系統成本

無磁流體頻率響應曲線

有磁流體頻率響應曲線

磁性流體對音圈運動的粘性阻尼可減少振鈴，產生更清晰的瞬態，並可簡化交叉網絡，包括消除扼流圈。

諧波失真的減少

無磁流體頻率響應曲線

有磁流體頻率響應曲線

具有磁性定中心特性的磁流體可以減少由於音圈摩擦而產生的報廢，並且可以消除錐形驅動器中對定心支片的需求。同時，利用粘性阻尼的倍增效應，可以減少二次諧波和三次諧波失真。

定中心的效果

磁體積力使音頻揚聲器的音圈產生定中心效應。這種效果對於更小的尺寸、更輕的重量和更高的性能非常有用。

關於磁性流體的注入量和選定

正確選擇磁流體需要仔細平衡磁流體的特性與揚聲器的特性。要考慮的五個最重要的因素是數量、粘度、磁化強度、相容性和揮發性。

注入量

揚聲器的最佳磁流體量由氣隙和音圈的物理尺寸決定，並可使用以下公式計算：

計算公式

  • V[ml]= 56.5A[E²＋C²-B²-D²]

    所有測量單位為英寸

    V[ml]=0.0035A[E²+C²- B²-D²]

    所有測量單位為英寸

  • 計測箇所

    A =頂部厚度
    B =中心球的半徑
    C =音圈內徑
    D =音圈外徑
    E =頂板的內徑

建議的磁流體量公差為±10%，最好通過使用正容積置換分配器來保持。保持適當的磁流體量是至關重要的，因為過多地填充間隙是浪費，並且在填充間隙不足時會導致洩漏，從而使磁流體的傳熱效益最小化，損害流體的長期可靠性，並可能導致揚聲器的響應異常。

粘度

一旦確定了磁流體的量，則應根據所需的阻尼量選擇磁流體的粘度。

磁飽和強度

磁流體的磁化值應與揚聲器氣隙磁通密度和音圈偏移相平衡。高音喇叭或壓縮驅動器具有高氣隙磁通和最小的線圈偏移，要求磁流體磁化值在100-200高斯（10-20mT）範圍內。另一方面，低音喇叭通常具有更低的氣隙磁通量和更大的線圈偏移量，並且需要在300-400高斯（30-40mT）範圍內的磁流體磁化值。高高斯磁流體在高溫下的壽命通常較短。因此，為確保長期可靠性，建議只使用所需的磁性材料。