磁流变液制备及其性能评价方法研究

论文摘要

磁流变液（Magnetorheogical Fluid）是由软磁性颗粒、载液以及添加剂组成的悬浮液,具有磁可控的特点,在减振、密封、柔性机械卡具和超光滑表面加工等领域具有广泛的应用前景。随着磁流变液工程应用的逐步拓展,性能可靠的磁流变液材料已变得尤为重要。本文开展了磁流变液的制备、触变性能和沉降稳定性的改善与表征几个方面的研究工作,主要内容与结论如下:在系统总结触变理论的基础上,借鉴普通悬浮液的触变研究方法,给出了磁流变液触变性的评价方法。在系统测试了含有不同触变剂的硅油的粘度与触变特性的基础上,确定了几种比较适合制备高性能磁流变液的母液。测试了利用上述母液配置的八种磁流变液的零场粘度、触变破解指数与触变环面积,结果表明,自制触变剂比例为11.1%、细粉触变剂HYD-B比例为3.0%的磁流变液触变性能最好,并可在一定程度上克服触变性能增大时会伴随着零场粘度增大的缺点。探讨了磁流变液沉降稳定性的表征方法,并用这些方法对优选得到的八种磁流变液进行了沉降稳定性的表征。结果表明,观察法依然是表征磁流变液沉降的最简单、有效方法,结合初始粘度以及去掉悬浮液以后的粘度测试,将使得观察法更为完善。静置3个月以后的八种磁流变液样品,悬浮稳定性均良好,没有形成硬块沉淀。其中自制触变剂比例为11.1%、细粉触变剂HYD-B比例为3.0%的磁流变液悬浮稳定性最好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 磁流变液简介
• 1.2.1 磁流变液的组成
• 1.2.2 磁流变效应及特征
• 1.3 国内外研究进展
• 1.3.1 制备技术的研究进展
• 1.3.2 应用技术的研究进展
• 1.3.3 评价指标的研究进展
• 1.4 触变理论
• 1.5 本文的研究内容
• 第2章 触变理论及触变性能表征方法
• 2.1 引言
• 2.2 触变理论
• 2.2.1 触变性
• 2.2.2 触变效应的定性表征
• 2.3 本构模型
• 2.3.1 无弹性和无屈服应力的触变性本构模型
• 2.3.2 无弹性含屈服应力的触变性本构模型
• 2.3.3 粘弹性触变性本构模型
• 2.3.4 模型选择
• 2.4 评价触变性的方法
• 2.4.1 触变破解指数
• 2.4.2 触变环
• 2.5 本章小结
• 第3章 磁流变液母液的制备及其触变性研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验准备
• 3.2.1 实验材料与仪器
• 3.2.2 实验步骤
• 3.3 硅油与细粉触变剂混合液的研究
• 3.3.1 实验简介
• 3.3.2 粘度分析
• 3.4 硅油与自制触变剂混合液的触变性研究
• 3.4.1 实验简介
• 3.4.2 触变性分析
• 3.5 硅油与触变剂混合液的触变性研究
• 3.5.1 实验简介
• 3.5.2 触变性分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 磁流变液制备及其触变性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 磁流变液制备工艺
• 4.2.1 材料及仪器
• 4.2.2 磁流变液制备步骤
• 4.3 实验样品确定
• 4.4 磁流变液的触变性能
• 4.4.1 零场粘度
• 4.4.2 触变破解指数
• 4.4.3 触变环
• 4.4.4 综合分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 磁流变液沉降稳定性的表征研究
• 5.1 前言
• 5.2 磁流变液沉降理论
• 5.3 磁流变液沉降稳定性已有表征方法
• 5.3.1 观察法
• 5.3.2 沉降电势仪
• 5.3.3 电感法
• 5.3.4 透光率脉动检测法
• 5.3.5 定时定量采样化学分析法
• 5.4 观察法表征磁流变液沉降稳定性
• 5.5 沉降稳定性表征方法探索
• 5.5.1 透射法
• 5.5.2 振动法
• 5.6 实验结果
• 5.6.1 透射法
• 5.6.2 振动法
• 5.6.3 零场粘度
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢