Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

B.2 Dilution stable water based magnetic fluids - United States Patent nach
Khalafalla et al.
B.2 Dilution stable water based magnetic fluids - United
States Patent nach Khalafalla et al.
Im folgenden findet sich eine sinngemäße Übersetzung von Ausschnitten des United States
Patents 4208294.
Dilution stable water based magnetic fluids
B.2.1 Hintergrund der Erfindung
Die hier vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit magnetischen Flüssigkeiten. Magneti-
sche Flüssigkeiten sind Newtonsche Flüssigkeiten, die ihr Fließvermögen in Anwesenheit
eines externen Magnetfelds behalten. Diese Flüssigkeiten setzen sich aus stabilen kolloi-
dalen Suspensionen bestehend aus magnetischen Partikeln, die in Trägerflüssigkeiten wie
Kohlenwasserstoffe (Kerosin, Heptan, etc.), Silikone, Wasser oder Fluorcarbone suspendiert
sind, zusammen.
Während der Name „Ferrofluid“ dazu verwendet wurde, ein magnetisches Kolloid, in dem
ein magnetisches, eisenhaltiges Material in gelöster Form vorliegt, zu kennzeichnen, wird
[in diesem Dokument] der allgemeinere Name „Magnetisches Fluid“ bevorzugt, da solche
Fluide auch aus anderen ferromagnetischen Partikeln außer Eisen, wie beispielsweise Nickel,
Gadolinium und Dysprosium, bestehen können. Sie können auch andere ferrimagnetische
Substanzen außer Magnetit Fe 3 O 4 oder Maghemit γ-Fe 2 O 3 enthalten. Beispiele hierfür
sind die magnetischen Ferrite von Mangan, Kobalt, Nickel, Kupfer und Magnesium. Eine
überdies hinausgehende Beschreibung von magnetischen Fluiden kann man in einem Artikel
von S.E. Khalafalla, veröffentlicht in Chemical Technology, Volume 5, September 1975,
auf den Seiten 540-546 und im dort enthaltenden Literaturverzeichnis finden.
Wenn man Magnetit für die Verwendung in magnetischen Fluiden herstellt, beginnt man
üblicherweise mit einer Lösung von Eisen(II)- und Eisen(III)salzen in Wasser, aus der Ma-
gnetiteilchen ausgefällt werden. Dementsprechend ist die Herstellung eines wasser-basierten
magnetischen Fluids wünschenswert. Verschiedene Methoden für die Herstellung von sol-
chen wasserbasierten Systemen wurden vorgeschlagen. Bei einer Herstellungsmethode ver-
wendet man beispielsweise Dodecylamat als Dispersionsmittel. Man kann dieses Materi-
al zwar zur Herstellung eines wasserbasierten magnetischen Fluides heranziehen, jedoch
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