Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

Anwendungsbereiche von Ferrofluiden
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Da Ferrofluiden in den letzten Jahrzehnten wissenschaftlich eine große Bedeutung beige-
messen wurde, forschte man bereits sehr viel über die mechanischen sowie thermo- und
hydrodynamischen Eigenschaften dieser Fluide [Ode02, Seite 26 ff.]. Als Resultat dieser
Forschungsbemühungen haben Ferrofluide heutzutage ein weites Anwendungsfeld.
11.1 Mechanische Anwendungen
Ihre bekannteste Anwendungform finden Ferrofluide beim Abdichten rotierender Wellen
und Lager (siehe Abbildung 11.1 auf der nächsten Seite) [Ode02, Seite 26 f.]. Hierbei ist
das Ziel, diese möglichst reibungsarm abzudichten. Dazu lagert man eine Welle, die aus
einem Material mit hoher Permeabilität gefertigt ist, in einem Permanentmagneten. In
dem kleinen Zwischenraum zwischen Welle und Permanentmagnet ist es auf diese Weise
möglich ein magnetisches Feld bis in die Größenordnung von 1 T anzubringen. Außerhalb
dieses Spalts kann das magnetische Feld vernachlässigt werden, sodass man einen sehr ho-
hen Feldgradienten im Spalt vorfindet. Fügt man nun in diesen ein Ferrofluid, so kann
dieses sehr leicht von den magnetischen Kräften der Magnete gehalten werden. Die La-
gerung durch das Ferrofluid ermöglicht sogar, dass eine Druckdifferenz von bis zu 1 bar
zwischen den beiden Seiten der Dichtung bestehen darf. Dieses Vorgehen findet beispiels-
weise bei Übertragungen von Rotationsbewegungen in eine Vakuumkammer Verwendung
(siehe Abbildung 11.1 auf der nächsten Seite).
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