(57)【要約】  本発明は、磁性材料Ａのミリメートルスケールの粒子と導電性液体Ｂによって形成される複合材料に関する。この材料において、材料Ａは、平均サイズが０．１ｍｍと２ｍｍの間である粒子の形の磁性化合物および磁性合金から選ばれることと、支持流体Ｂは、材料Ａのキュリー温度未満の温度で液体である金属、金属合金、および塩から、あるいはそれらの混合物から選ばれる導電性流体であることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料Ａと液体支持体Ｂからなる複合材料であって、
・前記材料Ａは、平均粒径が、０．１ｍｍと２ｍｍの間である粒子の形の磁性化合物および磁性合金から選ばれ、かつ
・前記支持流体Ｂは、材料Ａのキュリー温度未満の温度で液体である金属、金属合金、および塩から、あるいはそれらの混合物から選ばれる導電性流体であることを特徴とする、複合材料。
【請求項２】
電気伝導性流体Ｂが、これと組み合わされる磁性材料Ａのキュリー点未満の温度で、それ自体で、あるいはそれらの混合物の形で液体である金属から選ばれる金属である請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
電気伝導性流体Ｂが、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、アルカリ金属、およびそれらの混合物から選ばれる請求項２に記載の複合材料。
【請求項４】
電気伝導性流体Ｂが、Ｉｎ／Ｇａ／Ａｓ合金、Ｇａ／Ｓｎ／Ｚｎ合金、Ｉｎ／Ｂｉ合金、ウッド合金、ニュートン合金、Ａｒｃｅｔ合金、リヒテンベルグ合金、およびローズ合金から選ばれる融解された金属合金である請求項１に記載の複合材料。
【請求項５】
電気伝導性流体Ｂが、以下から選ばれる塩である請求項１に記載の複合材料：
−アルキル基が１から１８個の炭素原子を含むアルキルアンモニウム硝酸塩、グアニジウム硝酸塩、イミダゾリウム硝酸塩、およびイミダゾリニウム硝酸塩；
−１５０℃より上の温度で液体であるアルカリ金属クロロアルミン酸塩；ならびに
−ＢＦ4-、ＰＦ6-、またはトリフルオロ酢酸アニオン、および、アミジニウム［ＲＣ（＝ＮＲ2）−ＮＲ2］+、グアニジウム［Ｒ2Ｎ−Ｃ（＝ＮＲ2）−ＮＲ2］+、ピリジニウム
2008547233.tif 000006
、イミダゾリウム
2008547233.tif 000007
、イミダゾリニウム
2008547233.tif 000008
、およびトリアゾリウム
2008547233.tif 000009
イオンから選ばれるカチオンを含む塩（ここでは各置換基Ｒは、他とは独立に、Ｈ、または１から８個の炭素原子を有するアルキル基を表す）。
【請求項６】
磁性材料Ａが、磁性の金属および金属酸化物、磁性合金、ならびに磁性化合物から選ばれる請求項１から５のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項７】
磁性材料Ａが、鉄、鉄酸化物、コバルト、ニッケル、鋼、および鉄／ケイ素合金から選ばれる請求項６に記載の複合材料。
【請求項８】
磁性粒子の量が、分散が二相分散または固体分散になる閾値以下である請求項１から７のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項９】
材料Ａが、実質的に球状の粒子からなる請求項１から８のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項１０】
一方では、平均サイズが０．１ｍｍと２ｍｍの間の磁性材料の実質的に球状の粒子、他方では、１ｎｍと５０μｍの間の、サイズ分布が均一である磁性材料の粒子を含有する請求項１から９のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項１１】
磁性材料粒子が、第１の磁性材料Ａの群と、Ａについて定義される群から選ばれる第２の磁性材料Ａ’の群とによって形成することができる請求項１および１０のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項１２】
Ｆｅ／Ｈｇ、鋼／Ｈｇ、Ｃｏ／Ｈｇ、Ｎｉ／Ｈｇ、Ｆｅ／Ｇａ、鋼／Ｇａ、Ｆｅ／Ｇａ＋Ｓｎ、Ｆｅ／ウッド合金の対から選ばれる磁性材料／電気伝導性流体Ｂの対からなる請求項１から１１のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１３】
磁性材料Ａの前駆物質を電気伝導性流体Ｂに導入することにある、磁性材料Ａと電気伝導性流体Ｂを含む導電性強磁性流体材料を調製するための方法であって、以下の電気化学セル中で電気化学的に実施される方法：
・電解質は、平均粒径が０．１ｍｍと２ｍｍの間の粒子の形の材料Ａの前駆物質を含有するイオン伝導性媒質からなり；
・材料Ａの前駆物質は、非イオン性前駆物質であり；
・陰極は、１００ｍＡ／ｃｍ2と３Ａ／ｃｍ2との間の電流密度を出力することが可能な電位供給源に連結された導電性流体Ｂのフィルムからなり；
・陽極は、この方法の条件下では酸化されない材料からなり；
・陰極は、陽極に対して負の電位差を受ける。
【請求項１４】
磁性材料Ａの前駆物質が、磁性の金属および金属酸化物、磁性合金、ならびに磁性化合物から選ばれる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前駆物質が、鉄、鉄酸化物、コバルト、ニッケル、鋼、およびＦｅ−Ｓｉ合金から選ばれる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前駆粒子が、実質的に球状である請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前駆粒子が、平均サイズが０．１ｍｍと２ｍｍの間の実質的に球状の粒子から構成される第１の群と、１ｎｍと５０μｍの間の、サイズ分布が均一であるミクロンスケールの粒子から構成される第２の群とからなる請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前駆粒子が、第１の磁性材料Ａの前駆物質の群と、Ａについて定義される群から選ばれる第２の磁性材料Ａ’の前駆物質の群とによって形成される請求項１３から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
材料Ａの前駆物質および導電性流体Ｂのそれぞれの量は、流体Ｂへの材料Ａの溶解性の程度を考慮して、導電性流体Ｂ中の磁性材料の粒子の最終濃度が分散を二相分散または固体分散となる値よりも小さくなるような量である請求項１３から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
電気伝導性流体Ｂが、材料Ａのキュリー温度未満の温度で液体である金属、金属合金、および塩から、またはそれらの混合物から選ばれる請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
電気伝導性流体Ｂが、これと組み合わされる磁性材料Ａのキュリー点未満の温度で、それ自体で、またはそれらのうちのいくつかの混合物の形で液体である金属から選ばれる金属である請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
電気伝導性流体Ｂが、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、アルカリ金属、およびそれらの混合物から選ばれる請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
電気伝導性流体Ｂが、Ｉｎ／Ｇａ／Ａｓ合金、Ｇａ／Ｓｎ／Ｚｎ合金、Ｉｎ／Ｂｉ合金、ウッド合金、ニュートン合金、Ａｒｃｅｔ合金、リヒテンベルグ合金、およびローズ合金から選ばれる融解された金属合金である請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
電気伝導性流体Ｂが、以下から選ばれる塩である請求項２０に記載の方法：
−アルキル基が１から１８個の炭素原子を含むアルキルアンモニウム硝酸塩、グアニジウム硝酸塩、イミダゾリウム硝酸塩、およびイミダゾリニウム硝酸塩；
−１５０℃より上の温度で液体であるアルカリ金属クロロアルミン酸塩；ならびに
−ＢＦ4-、ＰＦ6-、またはトリフルオロ酢酸アニオン、および、アミジニウム［ＲＣ（＝ＮＲ2）−ＮＲ2］+、グアニジウム［Ｒ2Ｎ−Ｃ（＝ＮＲ2）−ＮＲ2］+、ピリジニウム
2008547233.tif 000010
、イミダゾリウム
2008547233.tif 000011
、イミダゾリニウム
2008547233.tif 000012
、およびトリアゾリウム
2008547233.tif 000013
イオンから選ばれるカチオンを含む塩（ここでは各置換基Ｒは、他とは独立に、Ｈ、または１から８個の炭素原子を有するアルキル基を表す）。
【請求項２５】
１種または複数の成分が、電気伝導性流体Ｂを形成する金属に加えられ、この成分は安定な液相または前記金属が水銀である場合には液体アマルガムを形成することができる請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
イオン伝導性媒質が、溶媒に非酸化性酸を、または強塩基を入れた溶液によって形成される請求項１３から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
溶媒が、水、極性の有機液体、および溶融塩から選ばれる請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性材料粒子と導電性液体によって形成される複合材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍または加熱システムでは、特に、原子力発電所や太陽エネルギー変換所のプラントなどの工業プラント内の熱交換器では、伝熱流体を使用することが知られている。
【０００３】
伝熱流体は一般に、エチレングリコール、プロピレングリコール、石油系油、またはシリコーンなどの液体化合物またはこうした化合物の混合物からなる。高温に対して特に耐性であり、約３００℃までの操作を可能にする、重い多環芳香族化合物、アリールエーテル、およびテルフェニルの混合物も挙げることができる。また、粒子状の添加物を含有する、ある種の有機溶融塩を、伝熱流体として使用することも知られている。こうした材料は、広い温度範囲で使用することができ、また、粒子状添加物の目的は、熱伝導率を向上させることである。こうした流体は一般に、可動部、特に羽根およびポンプを含む機械的システムによって循環させられる。こうした機械的なシステムは、特に、伝熱流体の通過によって引き起こされる摩擦によって、摩耗を受ける。その上、こうした流体は、約３５０℃よりも高温で使用される場合、広範囲にわたる迅速な分解を受け、蒸気圧の問題を引き起こす。したがって、例えば、強力な高温熱交換器の分野でのその使用は排除される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来の技術のシステムの欠点、すなわち、機械的部分の摩耗を解決する、かつ最高使用温度を増大させる伝熱流体として働くことが可能な材料を提供することである。
【０００５】
このような理由から、本発明の主題は、複合材料、それを生成する方法、およびその適用である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による複合材料は、支持流体Ｂと磁性材料Ａの粒子によって形成される。前記複合体は、以下のように特徴付けられる：
・材料Ａは、平均粒径が０．１ｍｍと２ｍｍの間の粒子の形である磁性化合物および磁性合金から選ばれ；
・支持流体Ｂは、材料Ａのキュリー温度未満の温度で液体である金属、金属合金、および塩から、あるいはそれらの混合物から選ばれる導電性流体である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による材料は、導電性が高く、熱伝導率が高く、また、不均一性にもかかわらず、密度が近い場合にＢによってＡが良く濡れるので安定なままであることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
磁性材料Ａは、磁性の金属および金属酸化物、磁性合金、ならびに磁性成分から選ぶことができる。金属および金属酸化物の１つとしては、鉄、鉄酸化物、コバルト、およびニッケルを挙げることができる。合金としては、透磁率の高い鋼および合金を挙げることができる。透磁率の高い合金とは、初期透磁率が１０００を超える合金である。こうした合金は、Ｄｕｎｏｄ（Ｐａｒｉｓ、１９５６年）によって発行された、Ｍ．Ｇ．Ｓａｙによる研究「Ａｌｌｉａｇｅｓ  ｍａｇｎｅｔｉｑｕｅｓ  ｅｔ  ｆｅｒｒｉｔｅｓ」の第２章、［Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ａｌｌｏｙｓ  ａｎｄ  ｆｅｒｒｉｔｅｓ］に具体的に記載されている。透磁率の高い合金の例としては、特に、鉄−ケイ素合金、ならびに、Ｍｕ−ｍｅｔａｌ（Ｒ）またはＰｅｒｍａｌｌｏｙ（Ｒ）という名前で販売されている基本的にＮｉおよびＦｅからなる合金を挙げることができる。また、アモルファス磁性合金としては、例えば、約２０％のＢ、Ｃ、Ｓｉ、またはＰを含有する、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉの合金、およびナノ結晶性の磁性合金（例えばＦｅ／Ｃｕ／Ｎｂ／Ｓｉ／Ｂ合金およびＦｅ／Ｚｒ／Ｂ／Ｃｕ合金など）などを挙げることができる。
【０００９】
材料Ａは、平均粒径が０．１ｍｍと２ｍｍの間の、実質的に球状の粒子であり得る。また、材料Ａは、２つの群：すなわち平均サイズが０．１ｍｍと２ｍｍの間である実質的に球状の粒子から形成される第１の群；サイズ分布が均一、例えば１ｎｍと５０μｍの間であるミクロンスケールの粒子から形成される第２の群の形であり得る。磁性材料の粒子は、さらに、第１の磁性材料Ａの群と、Ａについて定義された群から選ばれる第２の磁性材料Ａ’の群からなる可能性もある。
【００１０】
用語「電気伝導性流体」は、電気分解が起こる温度範囲内で、電気抵抗力が約１０００オーム／センチメートルよりも小さい流体を意味するものと理解される。
【００１１】
電気伝導性流体Ｂが金属である場合、これは、これと組み合わされる磁性材料Ａのキュリー点未満の温度で、それ自体で、あるいはそれらのうちのいくつかの混合物の形で液体である金属から選ぶことができる。例としては、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、アルカリ金属、およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００１２】
電気伝導性流体Ｂが融解された金属合金である場合、これは、特に、Ｉｎ／Ｇａ／Ａｓ合金、Ｇａ／Ｓｎ／Ｚｎ合金、Ｉｎ／Ｂｉ合金、ウッド合金、ニュートン合金、Ａｒｃｅｔ合金、リヒテンベルグ合金、およびローズ合金から選ぶことができる。いくつかのこうした合金は、市販品として入手できる。これらのうちのいくつかの組成と融点を、以下に示す：
組成（重量％）                                                  Ｔｍ（℃）
２１．５Ｉｎ−６２．５Ｇａ−１６．０Ｓｎ                          １０．７
１７．６Ｉｎ−６９．８Ｇａ−１２．５Ｓｎ                          １０．８
８２．０Ｇａ−１２．０Ｓｎ−６．０Ｚｎ                            １７
６７Ｉｎ−３３Ｂｉ                                                ７０
ウッド合金：５０Ｂｉ−２５Ｐｂ−１２．５Ｓｎ−１２．５Ｃｄ        ７０
ニュートン合金：５０Ｂｉ−３１．２Ｐｂ−１８．８Ｓｎ              ９７
Ａｒｃｅｔ合金：５０Ｂｉ−２５Ｓｎ−２５Ｐｂ                      ９８
リヒテンベルグ合金：５０Ｂｉ−２０Ｓｎ−３０Ｐｂ                １００
ローズ合金：５０Ｂｉ−２２Ｓｎ−２８Ｐｂ                        １０９
【００１３】
導電性流体Ｂを構成することが可能である塩の例としては、以下を挙げることができる：
−アルキル基が１から１８個の炭素原子を含むアルキルアンモニウム硝酸塩、グアニジウム硝酸塩、イミダゾリウム硝酸塩、およびイミダゾリニウム硝酸塩；
−１５０℃より上の温度で液体であるアルカリ金属クロロアルミン酸塩；
−ＢＦ4-、ＰＦ6-、またはトリフルオロ酢酸アニオン、および、アミジニウム［ＲＣ（＝ＮＲ2）−ＮＲ2］+、グアニジウム［Ｒ2Ｎ−Ｃ（＝ＮＲ2）−ＮＲ2］+、ピリジニウム
2008547233.tif 000002
、イミダゾリウム
2008547233.tif 000003
、イミダゾリニウム
2008547233.tif 000004
、およびトリアゾリウム
2008547233.tif 000005
イオンから選ばれるカチオンを含む塩（ここでは、各置換基Ｒは、他とは独立に、Ｈ、または１から８個の炭素原子を有するアルキル基を表し、前記塩は、最高１０ｍＳ／ｃｍの伝導率を有し、かつ非常に安定である）。一例として、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドを挙げることができる。
【００１４】
本発明による複合材料の１つとして、特に、以下の成分からなる材料を挙げることができる：スチールボール／Ｈｇ、スチールボール／Ｇａ、スチールボール＋Ｆｅ粉末／Ｈｇ、スチールボール＋Ｆｅ粉末／Ｇａ。
【００１５】
本発明の別の主題は、該複合材料を生成するための方法である。前記方法は、磁性材料Ａの前駆物質を電気伝導性流体Ｂに導入することにあり、この方法は、以下の電気化学セル中で電気化学的に実施される：
・電解質は、平均粒径が１μｍと１０μｍの間である粒子の形の材料Ａの前駆物質を含有するイオン伝導性媒質からなり；
・材料Ａの前駆物質は、溶液中の非イオン性の前駆物質であり；
・陰極は、１００ｍＡ／ｃｍ2と３Ａ／ｃｍ2との間の電流密度を出力することが可能な電位供給源に連結された導電性流体Ｂのフィルムからなり；
・陽極は、この方法の条件下では酸化されない材料、例えばプラチナまたはガラス状炭素からなり；
・陰極は、陽極に対して負の電位差を受ける。
【００１６】
電気分解は、陰極での電位の変化を制御することによって、電流制御することもできるし、（ポテンシオスタットタイプの制御デバイスを使用して）基準電極に対する電位を制御することによって、電位制御することもできる。材料ＡとＢとの間の界面張力を低下させるために、陰極に適用される電位は、すべての場合において、可能な限り最も陰性でなければならないが、効率に対して、また生成物の安定性に対して不利益な、水素の過剰な発生またはアマルガムの形成などの他の電気化学反応を誘導しないように制限されなければならない。
【００１７】
陽極は、多孔質壁によって陰極から隔てられた区画に入れることができる。電気分解が電位制御される場合、セルはさらに、基準電極を含む。
【００１８】
磁性材料Ａの溶液中の非イオン性の前駆物質は、金属および金属酸化物から、また、上で述べた合金から選ぶことができる。
【００１９】
前駆物質は、電解質を形成するイオン伝導性媒質に、粒子（実質的に球状であることが好ましい）の形で導入される。ある特定の実施形態では、前駆物質は、サイズ分布が不均一である球の形である。別の実施形態では、磁性材料の前駆物質は、２つの群：すなわち平均サイズが０．１ｍｍと２ｍｍの間である実質的に球状の粒子から形成される第１の群；サイズ分布が均一、例えば１ｎｍと５０μｍの間であるミクロンスケールの粒子から形成される第２の群の形で導入される。磁性材料の前駆粒子は、さらに、第１の磁性材料Ａの前駆物質の粒子の群によって、また、Ａについて定義された群から選ばれる第２の磁性材料Ａ’の前駆物質の粒子の群によって形成される可能性もある。
【００２０】
材料Ａの前駆物質および導電性流体Ｂのそれぞれの量は、ＢへのＡの溶解性の程度を考慮すると、導電性流体Ｂにおける磁性材料の最終の粒子濃度が、分散が二相分散または固体分散となる（これは沈殿をもたらすであろう）上述の値よりも小さいままであるような量である。この値の決定は、当業者の権限内である。
【００２１】
前駆粒子は、上で定義した通りに使用することもできるが、導電性流体Ｂ中で、Ａに対して親和性を有する金属でコートした後で使用することもできる。
【００２２】
本発明による複合材料を調製するために使用される導電性流体Ｂは、この材料自体について上で定義された導電性流体から選ばれる。
【００２３】
電気伝導性流体Ｂが所与の金属からなる場合、安定な液相（または、前記金属が水銀である場合には液体アマルガム）を形成することができ、かつ導電性流体内で粒子Ａの分散を安定化させてその凝集を妨げる、１種または複数の成分を、これに加えることができる。例えば、Ｂが水銀である場合、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ａｓ、またはＳｂを、固相を形成させるであろう値よりも少ない割合で、これに加えることができる。
【００２４】
不純物の存在により、磁性材料Ａと導電性流体Ｂとの間の界面特性、またその結果として導電性流体Ｂによる材料Ａの濡れ性は著しく変化しやすくなる。所与のＡ／Ｂ対に対して本発明の方法を実施することによって適切な結果が得られないならば、不純物の性質およびレベルを確認することが推奨される。
【００２５】
本発明の方法は特に、上で述べた前駆物質と電気伝導性流体から、磁性特性ならびに電気伝導および熱伝導特性を有する複合材料を調製するために実施することができる。これは、磁性粒子Ａを構成する材料と、電気伝導性流体Ｂを構成する材料が、ほとんどまたは全く相互親和性を示さないような、また、電気伝導性流体による磁性材料の濡れが、あるとしてもごくわずかである場合に、複合材料を調製するのに特に有用である。こうした材料の例として、以下の成分を含有する導電性強磁性流体材料を挙げることができる：
・Ｆｅおよび／または鋼粒子        Ｈｇ内
・Ｆｅおよび／または鋼粒子        Ｇａ内
・ＣｏまたはＮｉ粒子              Ｈｇ内
・Ｆｅ粒子                        Ｇａ＋Ｓｎ内
・Ｆｅ粒子                        ウッド合金内
・Ｍｕ−ｍｅｔａｌ（Ｒ）粒子      ウッド合金内
【００２６】
Ａの前駆粒子は、イオン伝導性媒質に、次いで、電気分解中の電気伝導性液体Ｂに（すなわちＢ中での所望の濃度が得られるまで徐々に）導入することができる。この場合、Ａの前駆物質が導入されると同時に電流密度および／または電位が変化し、それによって、場合によっては、Ａの前駆粒子とは異なるＡ’の前駆粒子を導入することが可能になる。
【００２７】
イオン伝導性媒質は、非酸化性媒質であることが好ましい。これは、溶媒に非酸化性酸（例えばＨＣｌ）を、または強い塩基を入れた溶液によって形成することができる。溶媒は、水、極性の有機液体、または溶融塩であり得る。極性の有機液体は、アセトニトリル、アセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート、およびＮ−メチルピロリドンから選ぶことができる。溶融塩は、電気伝導性流体として定義されるものから選ぶことができる。
【００２８】
陰極が連結される電位供給源は、陰極の少なくとも約１００ｍＡ／ｃｍ2の電流密度を出力することが可能でなければならない。
【００２９】
電気化学セルが電位制御される場合、これは、必然的に基準電極を含み、陰極と前記基準電極の電位差の差は、液体Ｂによる粒子Ａの濡れを可能にするために、ＡとＢの間の界面張力が低下させられるような範囲内に固定される。例えば、粒子ＡがＦｅ粒子であり、液体ＢがＨｇである場合、電圧は、基準電極に対して−１Ｖと−３Ｖの間である。
【００３０】
電気化学セルが定電流方式で作動する場合、すなわち、それが電流制御される場合、かつ基準電極を含む場合、陰極と基準電極との間の電位差が、セルが電位制御される場合に定義される範囲に制限されるように、電流を減少させる作用閾値を課すことが必要である。
【００３１】
電気化学セルが、制御デバイスを用いずに電流制御される場合、かつそれが基準電極を含まない場合、例えば一時的な基準電極を使用して、所定の制限に対して全体の電位をモニタリングすることが必要である。
【００３２】
実際には、電流制御される方式で作動する場合、基準電極を含む電気化学セルを使用することが好ましい。
【００３３】
電気化学的調製を実施する特に好ましい方式では、電解質／陰極の境界領域から形成される磁性粒子Ａを減ずるために、その形成の初期段階におけるその増殖の速度を制御するために、磁場は、陰極の平面に対して垂直に適用される。実施の別の方法では、前記垂直な磁場が存在する場合にもしない場合にも、このプロセスを電流または電位制御する際に、パルスまたはＡＣ成分が重ね合わせられることによって、合成を受ける材料に対して他のタイプの作用が与えられる可能性がある。
【００３４】
操作の最後に、陰極を構成する導電性流体は、磁気粒子Ａが非常に濃縮され、本発明の電気伝導性強磁性流体材料を構成する。
【００３５】
本発明の第３の主題は、該複合材料の伝熱流体としての使用である。磁性粒子の存在によって、単純な誘導作用によって循環させられることが想定される管に、この材料を移すことが可能になり、それによって、摩耗を受けやすい機械的部分が必要でなくなる。さらに、（さらに金属粒子が添加される場合）この電気伝導性支持流体の金属的性質、および通常の流体よりも高いその熱伝導によって、熱伝達は促進される。
【００３６】
本発明を、いくつかの特定の典型的な実施形態によって以下で例示するが、本発明は、これに限定されない。
【００３７】
これらの実施例では、以下の出発生成物を使用した：
・水銀
・ガリウム
・直径が１．５ｍｍの（１％炭素および１％クロミウムを含む鉄でできている）１００Ｃ６スチールボール
・直径が約１０μｍの球状粒子からなる、Ｒｉｅｄｅｌ−ｄｅ  Ｈａｅｎによって参照３１２〜３１下で販売されている粉末状の鉄（分析用の還元鉄）
・Ｍｕ−ｍｅｔａｌ（Ｒ）。
【００３８】
これらの材料は、電位供給源に連結されかつ撹拌手段が提供され、陰極が電気伝導性流体Ｂの層によって形成され、プラチナ電極が陰極と接触され、第２のプラチナ電極が陽極として作動し、カロメル電極が基準電極として作用する電気化学セル中で調製された。
【実施例１】
【００３９】
鉄／鋼／Ｈｇ強磁性流体材料
材料の調製：
８．６９４ｇの水銀（材料Ｂ）を、セルの底に入れ、１０ｍｌの０．１Ｍ  ＨＣｌを加え、この混合物を５０℃に加熱した。２本のプラチナ電極の間に６Ｖの電位差が生じ、これによって、約２５０ｍＡの電流が誘起された。次に、０．２ｇのスチールボールと０．５４ｇの粉末状の鉄を加えた。磁性材料を水銀層に組み込むことをより容易にする、また、水銀の表面で水素泡が粗大化するのを防止するために、水銀の層を軽く撹拌した。
【００４０】
得られた材料の特徴付け：
得られた材料における鉄の体積分率は、０．１２７であった。
【００４１】
この材料の測定された飽和磁化は、２５０ｋＡ／ｍであった。
【００４２】
低磁場での初期磁化率は、１．４５であった。
【実施例２】
【００４３】
鉄／鋼／Ｇａ強磁性流体材料
材料の調製：
４．８６ｇのガリウム（材料Ｂ）を、セルの底に入れ、１０ｍｌの０．２Ｍ  ＨＣｌを加えた。この混合物を５０℃の温度に加熱し、次いで２本のプラチナ電極間に１１Ｖの電位差を適用した。次に、０．２ｇのスチールボールと０．１４２ｇの鉄粉末を加えた。次いで、ガリウムの下に鉄を持ってくるために磁石を使用し、この磁石を使用して軽く撹拌した。
【００４４】
得られた材料の特徴付け：
得られた材料における鉄の体積分率は、０．０４であった。
【００４５】
この材料の測定された飽和磁化は、７２ｋＡ／ｍであった。
【００４６】
低磁場での初期磁化率は、０．４２であった。
【実施例３】
【００４７】
Ｍｕ−ｍｅｔａｌ／ウッド合金強磁性流体材料
材料の調製：
６．１ｇのウッド合金（材料Ｂ）を、セルの底に入れ、１０ｍｌの０．１Ｍ  ＨＣｌを加えた。この混合物を７５℃の温度に加熱し、次いで２本のプラチナ電極間に６Ｖの電位差を適用した。次に、１ｍｍ×１ｍｍ×０．０５ｍｍの小板形の０．３２ｇのＭｕ−ｍｅｔａｌを、５分の間隔をあけて３回に分けて加えた。各添加後、２本の電極間の電位差を、３０秒間１２Ｖに上げた。
【００４８】
得られた材料の特徴付け：
得られた材料における磁性材料の体積分率は、約０．０８であった。
【００４９】
この材料の飽和磁化は、１１０ｋＡ／ｍであった。
【００５０】
低磁場での初期磁化率は、３．５であった。
【国際調査報告】
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