密封间隙对磁流体密封能力的影响
磁流体（或叫磁性流体，英文名：Magneticfluid 或 Ferrofluid）是由0.1~100nm（纳米）导磁微粒、分散剂和载体融合而成的胶体，具有许多特殊的功能，是目前国内外尖端的纳米技术之一。
由于磁流体有二大特点：①在磁场的作用下，磁化强度随外加磁场的增加而增加，直止饱和，而外磁场去除后又无任何磁滞现象，磁场对磁流体的作用力表现为体积力。②与一般纳米粒子相同，只有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。是动态密封理想材料。
磁流体密封的基本原理是：当磁流体注入磁场间隙，可以充满整个间隙，成了一系液体“O型密封圈"，从而达到密封效果。磁流体密封装置由无磁性座、磁极、永磁铁、导磁轴和磁流体组成（见图1）。
磁流体动态密封主要有以下特点：
①密封性能好，几乎无泄漏（<10-11Pa·m3/s），真空密封时的真空度可达10-5Pa。
②可靠性好，因为钕铁硼材料的磁损小于5%/100年，又几乎没有机械磨损。
③机械传输效率很高，可达99%，几乎无功率损失。
目前磁流体密封装置已在许多设备上使用，例如在单晶硅炉、真空热处理炉、离子溅射、物理化学气相沉积、离子镀膜、液晶在生、电子指示器等设备的密封，以及计算机硬盘、机器人及军工产品等环境要求较高的设备的环境密封，获得了很好的经济效益。
由于密封机理和磁流体本身的复杂性，影响密封能力的因素较多，主要有磁流体的性能（如磁饱和强度、粘度等物理化学磁学性能）、磁极极齿的结构参数、磁场大小及分布、工作条件（如温度、载荷等）、密封间隙等。对于间隙的影响，有人曾经做过研究，一般认为间隙越小，密封能力越强，但没有考虑转速、零件加工误差和装配误差等因素。
1．磁流体密封能力的理论计算
磁流体在磁场中的行为遵循扩展的贝努利方程：
其中u为流速；ρK为外力；p*为压力；ηs 为磁流体的粘度；H为磁场强度。
根据图2可知，气体把磁流体从11'推到22'，同时从22'到44'位置所做的功，等于磁流体从磁场强度为B1处移到B2处的能量，由此可推得在静态时每级磁流体密封圈能受的压力为：
式中μ0为真空中的导磁率；B2，B1为磁流体二侧的磁感应强度；M为磁流体的磁化强度；Mt2，Mt1为磁流体二侧的磁化强度的切向分量。
考虑到间隙处的磁场强度相当高，比磁流体的饱和磁化强度Ms高得多，所以2）式可以简化为：
很明显从（3）式可以看出，磁流体密封能力只与饱和磁化强度和磁感应强度有关，而与工作间隙无关。这与实验结果及实际情况不符合。
