计算机实时在线采集了2种磁性液体及白油液膜拉脱过程中电压随时间的变化曲线，如图4所示。从图4可看到，3种液体的电压变化规律一致，图中F和G两点是液膜破裂前后瞬间的电压值，片状吊环的内外径分别为33.10mm和34.69mm，根据（6）式即可计算出液体的表面张力。室温（20±0.5）℃时各液体的表面张力见表2.7#白油的表面张力大于磁性液体，这主要是因为表面活性剂的加入降低了液体的表面张力。当22mT的磁场作用于磁性液体时，磁性液体的表面张力增加，这主要是因为无外加磁场作用时，各磁性颗粒的磁矩方向杂乱无章，互相抵消，磁性液体不显示宏观磁性。当外加磁场作用于磁性液体时，且磁场方向平行于切线方向的磁性液膜时，各磁性颗粒的磁矩方向转向外加磁场方向，外加磁场增强了磁偶极子之间的相互作用，导致磁性液体的表面张力增加。

图4力敏传感器电压随时间变化曲线

表2磁性液体及7#白油表面张力

4、液膜拉脱过程受力分析

根据受力情况将图4的液膜拉脱过程电压变化曲线分为6个阶段，图5为液膜拉脱过程方框图，不同阶段片状吊环的受力情况不同，电压变化值也不同，在液膜破裂前后瞬间，忽略液膜的重力，表面张力与重力方向完全一致，此时F=mg+f1+f2,可得到液体的表面张力。由图4发现，不同液体在EF阶段的电压变化情况不同，无外加磁场作用时2F号磁性液体在EF阶段存在转折点Q,越过转折点，QF阶段电压变化较平缓，且表面张力越小；而7#白油和1F磁性液体并未出现此现象。出现该现象的原因是7#白油和1F磁性液体表面张力较大，当液膜被拉脱到一定程度时，很快破裂；而2F号磁性液体由于表面张力较小，液体分子与分子之间的作用力减弱，宏观表现为拉脱的液膜更长，液膜在空气中会存在一段时间，此时液膜质量很小，可忽略不计，电压变化较平缓。有外加磁场作用时，1F和2F号磁性液体在FG阶段并未出现电压变化平缓的中间过程，但有外加磁场作用于磁性液体时，FG阶段出现了一些数据点，液膜破裂的时间大于无外加磁场作用时的时间，主要是由于外加磁场增强了磁性颗粒之间的相互作用，分子和分子之间的磁吸引力增强，导致液膜逐步破裂。

图5液膜拉脱过程方框图

5、结论

使用拉脱法测量了磁性液体的磁表面张力，无外加磁场作用时，磁性液体的表面张力小于其载液的表面张力，磁性液体液膜拉得更长，液膜收缩的趋势比白油更明显，这主要是因为磁性液体中加入的表面活性剂降低了其表面张力。由液膜拉脱过程电压变化曲线可观察到：不同条件下磁性液体的电压变化情况不同，无外加磁场作用时2F号磁性液体在EF阶段存在转折点Q,越过转折点，QF阶段电压变化较平缓，且表面张力越小；而7#白油和1F磁性液体并未出现此现象，这主要是因为7#白油和1F磁性液体表面张力较大，2F号磁性液体由于表面张力较小，其液体分子与分子之间的作用力较弱，宏观表现为拉脱的液膜更长，液膜在空气中会存在一段时间。有外加磁场作用时，2F号磁性液体在FG阶段并未出现电压变化平缓的中间过程，但FG阶段出现了另一些数据点，液膜破裂的时间大于无外加磁场作用时的时间，主要是由于外加磁场增强了磁性颗粒之间的相互作用，分子和分子之间的磁吸引力增强，导致液膜逐步破裂。