當前位置: 磁液 > 技術參考 > 磁液的膠體穩定性與“定居”現象
磁液的膠體穩定性與“定居”現象
1、磁液的膠體穩定性
磁液的膠體穩定性被定交為微小粒子彌散在液態載體里的均勻程度以及單個粒子之間不開成顆粒的聚集的程度。
(1)在非磁場里。
若磁液里的微小粒子均勻地分散在液態載體里,并且很長時間粒子不沉淀,該膠體的穩定性就可以判定為“好”。相反,若粒子發生聚集或在電子顯微鏡下觀察到粒子分散不均勻,或粒子太大而不能在液體里懸浮(即沉淀了),其膠體穩定性就可判定為“不好”或“差”。
(2)在磁場里。
在揚聲器中,磁液受重力、磁力作用。由于磁液的彌散物質是磁性粒子,磁場會影響磁液的膠體穩定性。作用在磁性材料上的磁力與磁場梯度及磁性材料的磁化強度成正比。因此,比較大的粒子和粒子團會被吸到磁通密度比較大的地方,而較小的、包裹分散劑較均勻的粒子則相對沒那么容易被吸附,這就造成了粒子在磁液里分布的變化。
這種現象可以這樣觀察到:把磁液注入揚聲器磁氣隙并放置足夠長時間使其穩定。若磁液的膠體穩定性很差,則可觀察到沒有磁性粒子的、很清的載液會分離;若磁液的膠體穩定性很好,粒子會保持均勻地分布。一種膠體穩定性很差的磁液應用于揚聲器,揚聲器的性能會隨時間而變化,磁液總量也會由于油脂的分離而減少,磁液飛濺和遷移的可能性增加,揚聲器的壽命就會縮短。
2、磁液的“定居”現象
所謂磁液的“定居”,是指磁液被加注到揚聲器的磁氣隙中之后,發生了如前文所描述的磁性微粒在磁場中分布的變化,這種變化導致了磁液黏度一定程度的改變(增加)。磁液“定居”現象在揚聲器性能上的表現是:頻響曲線在一段時間后,與剛完成揚聲器組裝之后的頻響曲線相比較,聲壓在f0頻段下降一到幾個分貝的情況。
3、磁液的“定居”現象與磁液黏度和飽和磁化強度的關系
對不同黏度的磁液,“定居”過程可能會在24h或48h之后穩定下來。飽和磁化強度低的以及黏度小的磁液“定居”幅度比較小,所需埋單比較短。一般在24h之后可達到全部“定居”幅度的90%。而飽和磁化強度高的或黏度大的磁液,“定居”幅度會比較大,完成“定居”所需要的時間也比較長,頻響曲線的變化可能要4~7天才趨穩定。
在觀察磁液的“定居”現象的時候,要注意排除其他影響頻響曲線的干擾因素,如溫度的變化。對一個加有磁液的揚聲器施加正弦波信號(俗稱“純音”),輸入1次、2次和多次,可以看到頻率響應曲線明顯的變化:在f0頻段會逐漸升高。這是因為輸入信號產生的熱量使音圈溫度升高,從而使與之接觸的磁液溫度也升高。而磁液的黏度是溫度的函數,溫度升高,黏度下降,結果磁液對音圈的阻力下降,頻響曲線(特別在f0頻段)自然就升高。這種變化與本節所說的“定居”現象是兩個概念,不能混為一談。
4、“定居”與膠體穩定性的關系
如前所述,磁液的磁性粒子在揚聲器磁氣隙中分布的變化使得在磁通密度大的地方粒子密度高,由此造成頻響曲線隨時間而變化。如果磁液的膠體穩定性比較差,那么磁性粒子在磁氣隙中分布的變化會比較大,“定居“的幅度也就會更大,使生產過程中難以控制產品質量和一致性。
在音響等級的磁液品種中,APG CD、APG L系列磁液的膠體穩定性最好。使用這類磁液的揚聲器的頻響曲線受“定居“現象的影響幅度最小。某些著名品牌的高端揚聲器對頻率曲線的管控非常嚴格,往往不惜工本,采用這類高性能磁液。
5、減小“定居“的一般工措施
(1)在不影響揚聲器性能的前提下,盡可能使用飽和磁化強度較低的0.02T(110G)的磁液或黏度較低的磁液。
(2)磁路結構的同心度盡可能控制得好一些。
(3)采用膠體穩定性高的磁液,如APG L、APG CD系列。
經驗表明,結揚聲器輸入一段時間的恰當功率的音頻信號,可以在一定程度上加快磁液的“定居“過程。
內容選自俞錦元 應正銘 李志平合著《揚聲器設計與制作》新版