磁流體（或叫磁性流體，英文名：Magneticfluid 或 Ferrofluid）是由0.1~100nm（納米）導磁微粒、分散劑和載體融合而成的膠體，具有許多特殊的功能，是目前國內(nèi)外尖端的納米技術之一。

　　由于磁流體有二大特點：①在磁場的作用下，磁化強度隨外加磁場的增加而增加，直止飽和，而外磁場去除后又無任何磁滯現(xiàn)象，磁場對磁流體的作用力表現(xiàn)為體積力。②與一般納米粒子相同，只有小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應。是動態(tài)密封理想材料。

　　磁流體密封的基本原理是：當磁流體注入磁場間隙，可以充滿整個間隙，成了一系液體“O型密封圈"，從而達到密封效果。磁流體密封裝置由無磁性座、磁極、永磁鐵、導磁軸和磁流體組成（見圖1）。

　　磁流體動態(tài)密封主要有以下特點：

　　①密封性能好，幾乎無泄漏（<10^-11Pa·m³/s），真空密封時的真空度可達10^-5Pa。

　　②可靠性好，因為釹鐵硼材料的磁損小于5%/100年，又幾乎沒有機械磨損。

　　③機械傳輸效率很高，可達99%，幾乎無功率損失。

　　目前磁流體密封裝置已在許多設備上使用，例如在單晶硅爐、真空熱處理爐、離子濺射、物理化學氣相沉積、離子鍍膜、液晶在生、電子指示器等設備的密封，以及計算機硬盤、機器人及軍工產(chǎn)品等環(huán)境要求較高的設備的環(huán)境密封，獲得了很好的經(jīng)濟效益。

　　由于密封機理和磁流體本身的復雜性，影響密封能力的因素較多，主要有磁流體的性能（如磁飽和強度、粘度等物理化學磁學性能）、磁極極齒的結構參數(shù)、磁場大小及分布、工作條件（如溫度、載荷等）、密封間隙等。對于間隙的影響，有人曾經(jīng)做過研究，一般認為間隙越小，密封能力越強，但沒有考慮轉(zhuǎn)速、零件加工誤差和裝配誤差等因素。

1．磁流體密封能力的理論計算

　　磁流體在磁場中的行為遵循擴展的貝努利方程：

　　其中u為流速；ρK為外力；p*為壓力；ηs 為磁流體的粘度；H為磁場強度。

　　根據(jù)圖2可知，氣體把磁流體從11'推到22'，同時從22'到44'位置所做的功，等于磁流體從磁場強度為B1處移到B2處的能量，由此可推得在靜態(tài)時每級磁流體密封圈能受的壓力為：

　　式中μ0為真空中的導磁率；B2，B1為磁流體二側的磁感應強度；M為磁流體的磁化強度；Mt2，Mt1為磁流體二側的磁化強度的切向分量。

　　考慮到間隙處的磁場強度相當高，比磁流體的飽和磁化強度Ms高得多，所以2）式可以簡化為：

　　很明顯從（3）式可以看出，磁流體密封能力只與飽和磁化強度和磁感應強度有關，而與工作間隙無關。這與實驗結果及實際情況不符合。