磁性流体シールとは

回転運動用シールとは

回転運動部は回転軸と固定部（ポールピース）の接触をさけるために、図にようにクリアランスが発生します。容器内の真空状態、加圧状態を維持するためには、このクリアランス部を密封（シール）することが必要になります。通常はOリングやオイルシールでシールするのですが、回転体であるために、経時による摩耗が発生します。

回転機構イメージ図

シール分類

磁性流体とは

磁性流体とは、液体にもかかわらず鉄のように磁石に引き寄せられる液体です。1960年代、NASAの宇宙計画に関連して開発されました。磁性流体はマグ ネタイトや複合フェライトなどの強磁性超微粒子、界面活性剤、水や油などのベース液の3つの成分から構成されています。直径10万分の1mm（10nm） ほどの強磁性超微粒子のまわりには、粒子同士の凝集を防ぐための界面活性剤が被覆しており、ベース液中で安定な分散状態を保っています。この安定な分散状態は強磁場の中でも失われません。

磁性流体分散モデル

内部機構

磁性流体シールでは、回転軸とポールピースのすき間に、マグネットによって形成される磁束線に沿って磁性流体が保持されています。
磁力によってすき間に保持された磁性流体は、圧力差があっても流れ出すことなく、液状のOリングのような働きをします。
磁性流体が保持される強さは磁力によって決まり、磁力が強いほど磁性流体のリングの耐圧は大きくなります。
この磁性流体のリングを複数段形成することにより、大きな差圧にも耐えられる磁性流体シールができあがります。

磁性流体シールの基本構造（2D）

磁性流体シールの基本構造（3D）