磁流变液(Magetorheological Fluid，简称MRF)和磁流体(Magnetic Fluid，简称MF)是两个容易混淆的概念。虽然它们都是用磁性微粒分散在合适的液态载体中形成的，但由于悬浮粒子的尺寸范围不同,因而它们的物理特性和应用领域也不同。从粒子材料和尺寸上说，磁流体中悬浮粒子的直径在1～10nm范围内，通常用合适的表面活性剂将悬浮粒子分散在液体中，由于粒子的尺寸小，布朗运动可以阻止粒子沉淀和团聚，其稳定性能好；而磁流变液，悬浮粒子的直径为0.1～500μm，粒子较大，布朗运动无法阻止颗粒沉淀和团聚，必须采取如表面包裹、复合等方法来降低整个颗粒的密度，提高材料的稳定性。从受外加磁场作用而表现出来的力学性能看，磁流体的屈服应力变化通常在几Pa到几百Pa之间；而磁流变液的屈服应力变化通常可达数十kPa，比磁流体的控制范围大得多。再从二者应用角度看，磁流体主要是利用其粘度变化进行物质分离，机械装置的承载和密封等；而磁流变液主要是利用其提供的大剪切力矩，制作阻尼器件，实现阻尼控制和力矩传递。
它是将微米尺寸的磁极化颗粒分散于非磁性液体（矿物油、硅油等）中形成的悬浮液。在零场情况下，磁流变液表现为流动性能良好的液体,其表观粘度很小；在强磁场作用下可在短时间（毫秒级）内表观粘度增加两个数量级以上，并呈现类固体特性；而且这种变化是连续的、可逆的，即去掉磁场后又恢复到原来的状态。

.磁流变液的制备

磁流变液一般由铁磁性易磁化颗粒、母液油和稳定剂三种物质构成。铁磁性（软磁性）固体颗粒有球状、棒状和纺锤状三种形态，密度为7～8g/cm3，其中球形颗粒的直径在0.1～500μm 范围内。目前可用作磁流变液的铁磁性固体颗粒是具有较高磁化饱和强度的羰基铁粉、纯铁粉或铁合金。由于羰基铁粉饱和磁化强度为2.15特斯拉，且物性较软、具有可压缩性、材料成本低、购买方便，已成为最常用的材料之一。磁流变液的母液油（分散剂）一般是非导磁且性能良好的油，如矿物油、硅油、合成油等,它们须具有较低的零场粘度、较大范围的温度稳定性、不污染环境等特性。稳定剂用来减缓或防止磁性颗粒沉降的产生。因为磁性颗粒的比重较大，容易沉淀或离心分离，加入少量的稳定剂是必须的。磁流变液的稳定性主要受两种因素的影响：一是粒子的聚集结块，即粒子相互聚集形成很大的团；二是粒子本身的沉降，即磁性粒子随时间的沉淀。这两种因素都可以通过添加剂或表面活性剂来减缓。由超精细石英粉形成的硅胶是一种典型的稳定剂，这种粒子具有很大的表面积，每个粒子具有多孔疏松结构可以吸附大量的潮气，磁性颗粒可由这些结构支撑均匀地分布在母液中。另一方面，表面活性剂可以形成网状结构吸附在磁性颗粒的周围以减缓粒子的沉降。稳定剂必须有特殊的分子结构，一端有一个对磁性颗粒界面产生高度亲和力的钉扎功能团，另一端还需一个极易分散于某种基液中去的适当长度的弹性基团。
将这三种物质按一定的比例混合均匀，即可形成磁流变液。良好的磁流变液必须具有下列性能：(1)具有优良的磁化和退磁特性，以保证磁流变液的磁流变效应是一种可逆变化。因此这种流体的磁滞回线必须狭窄，内聚力较小，而磁导率很大，尤其是磁导率的初始值和极大值必须很大；(2)应具有较大的磁饱和特性，以便使得尽可能大的“磁流”通过悬浮液的横截面，从而给颗粒相互间提供尽可能大的能量；(3)应具有较小的能量损耗，在工作期间，全部损耗(如磁滞现象、涡流现象等)都应该是一个很小的量；(4)应具有高度磁化和稳定的性能，这就要求磁流变液中的强磁性粒子的分布必须均匀，而且分布率保持不变；(5)应具备极高的“击穿磁场”，以防止磁流变液被磨损并改变性能；(6)应在相当宽的温度范围内具有极高的稳定性，以保证磁流变液的流变性能不会在正常工作温度范围内发生改变；(7)构成磁流变液的原材料应是价廉的而不是稀有的。
目前国际上关于磁流变液材料制备方法和工艺的报道比较多。中国科技大学磁流变研究组陈祖耀、江万权等人用Y-辐射技术产生直径在２００nm～５μm 的Co粒子，并将铁颗粒表面复合此纳米尺寸的Co粒子，形成铁复合物为悬浮粒子制备的磁流变液。在中国科技大学的旋转式磁流变液测试系统上测试，结果表明剪切屈服应力显著增大；用直径为２.５μm～８μm羰基铁粉分散于硅油中，并用偶联剂预先处理，改善液态相和固态相的相容性，可有效防止粒子沉淀，该磁流变液效应显著，且具有较大的温度稳定性。

.磁流变液的流变机理

按照磁畴理论可以解释磁流变效应。在磁流变液中，每一个小颗粒都可当做一个小的磁体。在这种磁体中，相邻原子间存在着强交换耦合作用。它促使相邻原子的磁矩平行排列，形成自发磁化饱和区域即磁畴。无外磁场作用时，每个磁畴中各个原子的磁矩排列取向一致，而不同磁畴磁矩取向不同。磁畴的这种排列方式使每一颗粒处于能量最小的稳定状态。因此，所有颗粒平均磁矩为零，颗粒不显磁性。在外磁场作用下，磁矩与外磁场同方向排列时的磁能低于磁矩与外磁场反方向排列时的磁能，结果是同自发磁化磁矩成较大角度的磁畴体积逐渐缩小。这时颗粒的平均磁矩不等于零，颗粒对外显示磁性，按序排列相接成链。当外磁场强度较弱时，链数量少、长度短、直径也较细，剪断它们所需外力也较小。随外磁场不断增强，取向与外场成较大角度的磁畴全部消失，留存的磁畴开始向外磁场方向旋转，磁流变液中链的数量增加，长度加长，直径变粗，磁流变液对外所表现的剪切应力增强；再继续增加磁场，所有磁畴沿外磁场方向整齐排列，磁化达到饱和，磁流变液的剪切应力也达到最高。
磁流变液的磁化特征不仅依赖固态相本身的磁特性，而且与颗粒间聚集状态和结构特征密切相关。另外，磁流变液的磁化饱和强度与体积分数无关，但磁化率却随体积分数的增加而线形增加，且有随颗粒直径增大而增大的趋势。

.磁流变液的应用

目前，磁流变液已经开始应用于研磨（抛光）工艺、阀门和密封、家庭健身器、机械手的抓持机构、装配车间不规则形体的依托架、以及自动化仪表、机器人的传感器和采矿、印刷等行业。

（4）磁流变液体（MRF）防弹衣——一种充满铁粒子的油状物，通常，液体中的表面活性剂环绕着粒子，并保持它们悬浮在液体中。一般来说，铁粒子占总液体容量的20—40%。铁粒子非常小，只有3—10微米。不过，它们对液体的粘滞度有很大的影响。在磁场环境下，粒子排成一列，液体迅速变得浓稠。液体的硬化过程只需1/20000秒。效果的剧烈程度随液体的成分、大小、形状和磁场的强度而不同。利用磁流变液特性就可以做一种可以加固叫做凯夫拉防弹衣的材料。用正确的材料密度、粒子形状和磁场强度，磁流变液体可以从流体变为非常紧密的固体，就像剪切增稠液体，这种改变可以迅速增加防弹衣的强度。这种技术的关键因素在于如何诱发流体的改变。要引起一整套防弹衣内磁流变液体的改变需要足够大的磁铁，这将使防弹衣变得很重，不便于随身携带，因此研究人员打算在防弹衣内部使用细电路。没有电流流过电线，防弹衣会很柔韧，但是打开开关后，电流开始在电线中流动，制造出一个磁场，这个磁场会立刻使防弹衣变得更硬、更坚固。将开关拨到相反的位置后，电流停止流动，防弹衣变回柔韧。

就像剪切增稠液体，您也可以通过一些普通的现象来认识到磁流变液的效果。将铁粉与油混合就可以制造一个非常棒的现场展示。当没有磁场存在的时候，液体可以非常轻易的流动。但是一块磁铁便可以使液体变得更加粘稠，或者变成一种与盛它的容器不同的形状。有时候，差异可以从表面看出来，液体会形成明显的尖形、槽型和其他各种形状。

（5）磁流变液体的另类应用 艺术家们甚至使用磁铁、磁流变液体或其他的铁磁流体来创作艺术作品。

磁流变弹性体是一种高分子聚合物中嵌有铁磁性颗粒的智能材料，在外磁场的作用下固化，使颗粒在基体中形成链状及柱状有序结构，这种有序结构导致材料的力学性能特别是剪切性能可控，因此可以设计出由磁场控制的变刚度器件。图10显示了沿磁场方向，颗粒形成链状或柱状结构，而在垂直于磁场方向的平面内颗粒随机分布。磁流变弹性体的制备大体上有两种：有磁场制备和无磁场制备。目前我们制备的磁流变弹性体性能有较大幅度的突破，在体积比约为30%，磁饱和状态下，其剪切模量的相对改变量大于200%。