一種具有高導(dǎo)電性的磁流變液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種具有高導(dǎo)電性的磁流變液及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁流變液是近年來得到高度重視的新型智能材料，它是將微米尺寸的磁性顆粒分 散于非磁性液體中形成的懸浮液。在外加磁場下可W在瞬間從牛頓流體變?yōu)橘e漢塑形體， 磁流變液該種粘度隨外加磁場發(fā)生變化的效應(yīng)稱為磁流變效應(yīng)，磁流變液可廣泛應(yīng)用于機 械工程、汽車工程、控制工程、精密儀器加工及航空航天等領(lǐng)域。在本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng) 的磁流變液是由絕緣性極強的基液和根本不導(dǎo)電的磁性微顆粒組成，因此傳統(tǒng)的磁流變液 是不能夠具備可控電學(xué)特性的。國內(nèi)目前在磁流變液領(lǐng)域的研究工作已經(jīng)取得很多應(yīng)用成 果，磁流變液的可控電學(xué)特性作為一種新的特性，其研究有望開創(chuàng)磁流變液應(yīng)用的一個新 的基礎(chǔ)及研究領(lǐng)域。
[0003] 磁流變液要具備可導(dǎo)電性，則要選擇既導(dǎo)磁同時又導(dǎo)電的微顆粒，使得電流變液 巧時既具有電流變特性、又具有磁流變（MR)的特性，諸如鑲、鐵等粒子。電流變液與磁流 變液作為一種新型智能材料、在外加電場、磁場、禪合電磁場時，其粘度、剪切強度也瞬間變 化，由易流動的低粘度流體變?yōu)殡y流動或不流動的高粘度固體。當電、磁、電磁場撤去W后， 它又可W在毫秒時間內(nèi)恢復(fù)到液態(tài)，同樣具有可逆、連續(xù)、可控特性，表現(xiàn)出良好的電、磁、 電磁控制行為，它不僅克服了ER需要極高的電壓，MR響應(yīng)時間較長，穩(wěn)定性差，均不利于應(yīng) 用等缺點，而且電磁禪合使得其兼具電流變、磁流變的特性之外還具有它們兩者所沒有的 特性，既電磁禪合作用，大幅提高電流變液的性能，十分適合于用作可控阻巧減振器件，極 大簡化阻巧結(jié)構(gòu)，大幅減輕重量，提高效率。使其在交通工具、液壓設(shè)備、機械制造業(yè)、傳感 器技術(shù)等領(lǐng)域具有更為廣泛的應(yīng)用前景。
[0004] 微米幾基鐵粉是目前用得最多的制備磁流變液的導(dǎo)電性分散相，選擇甲基硅油作 為分散介質(zhì)。例如專利號為201310210155. 3的發(fā)明專利，公開了一種磁流變液，該磁流變 液由重量百分比50~80%的混合幾基鐵粉、10~40%的載液、0. 5~2%的表面活性劑、 0. 5~2 %的觸變劑、0. 5~2 %的抗氧化劑、0. 5~2 %的固體潤滑劑W及0. 5~2 %的分散 劑組成，該發(fā)明通過在微米級幾基鐵粉中添加少量的納米級幾基鐵粉，不僅可W顯著提高 磁流變液的沉降穩(wěn)定性，而且還能夠提高磁流變液在磁場下的剪切屈服應(yīng)力，但現(xiàn)有技術(shù) 中研發(fā)工作仍然是基于磁流變液在磁場作用下的可控力學(xué)特性方面來針對磁流變液進行 改進，而針對磁流變液可控電氣特性該一方面的改進較少。在無外加磁場作用下，由于基液 具有電氣絕緣特性將呈現(xiàn)出高電阻的電氣特征；在外加磁場作用下，原本自由分散的具有 導(dǎo)電特性的磁性顆粒會形成平行于外部磁場方向的類似于"導(dǎo)線"的磁鏈束，因而在磁場方 向表現(xiàn)出導(dǎo)電性能。但普通的幾基鐵粉作為分散相制備的磁流變液在成鏈方面能力較弱， 影響了其導(dǎo)電能力，該成為研究磁流變液可控電氣特性的主要障礙。因此，能否發(fā)明出一種 具有高導(dǎo)電性，且制備工藝簡單，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的磁流變液成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待 解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種W鍛銀幾基鐵粉作為分散相來提高磁流變 液導(dǎo)電性能的方法，該磁流變液與傳統(tǒng)磁流變液相比具有更好的導(dǎo)電性能，更快的磁響應(yīng) 速度。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為；
[0007] 一種具有高導(dǎo)電性的磁流變液，所述的磁流變液包括W下質(zhì)量百分比的組分：
[000引鍛銀幾基鐵粉 8%~60%;
[0009]載液 39. 8%~90%;
[0010] 表面活性劑 0. 2 %~2 %。
[0011] 優(yōu)選地，所述的磁流變液包括W下質(zhì)量百分比的組分：
[0012] 鍛銀幾基鐵粉 18. 5%~50%;
[0013]載液 49. 5%~80%;
[0014] 表面活性劑 0.5%~1.5%。
[0015] 更優(yōu)選地，所述的磁流變液包括W下質(zhì)量百分比的組分：
[0016] 鍛銀幾基鐵粉 39% ;
[0017]載液 60% ;
[001引表面活性劑 1%。
[0019] 所述的鍛銀幾基鐵粉粒徑為4~25 y m微粒。
[0020] 所述載液為室溫粘度為500~lOOOmPa. S的甲基硅油。
[0021] 所述表面活性劑為油酸、十二烷基苯橫酸鋼、硬脂酸、月桂酸中的一種或幾種組 合。
[0022] -種具有局導(dǎo)電性的磁流變濃的制備方法，包括W下步驟：
[0023] 步驟一；制備還原劑；將重量份數(shù)為5~15份葡萄糖、0. 5~3份酒石酸、200~ 300份蒸饋水混合加熱，冷卻后加入20~30份己醇，制成還原劑；
[0024] 步驟二；制備鍛銀幾基鐵粉；采用化學(xué)鍛的方法，將重量份數(shù)為4~6份幾基鐵 粉加入配制好的重量份數(shù)為150~300份銀氨溶液中攬拌，超聲分散，混合均勻后，緩慢滴 入重量份數(shù)為150~300份還原劑中得到粉體，將粉體清洗、過濾、烘干后得到鍛銀幾基鐵 粉；
[0025] 步驟S;制備磁流變液：將39. 8%~90%載液、0. 2%~2%表面活性劑用混合機 攬拌均勻后，加入8%~60%鍛銀幾基鐵粉，通過粉碎裝置研磨1~4小時，制備成磁流變 液。
[0026] 優(yōu)選地，一種具有高導(dǎo)電性的磁流變液的制備方法，包括W下步驟：
[0027] 步驟一；制備還原劑；將重量份數(shù)為11份的葡萄糖、1份酒石酸與250份蒸饋水混 合加熱，冷卻后加入25份己醇，制成還原劑；
[002引步驟二；制備鍛銀幾基鐵粉；采用化學(xué)鍛的方法，將4~6幾基鐵粉加入配制好的 重量份數(shù)為220份銀氨溶液中攬拌，超聲分散，混合均勻后，緩慢滴入重量份數(shù)為220份還 原劑中得到的粉體，將粉體清洗、過濾、烘干后得到鍛銀幾基鐵粉；所述銀氨溶液由硝酸銀 和氨氧化鋼制備而成；
[0029] 步驟S;制備磁流變液：將39. 8%~90%載液、0. 2%~2%表面活性劑用混合機 攬拌均勻后，加入8%~60%鍛銀幾基鐵粉，通過粉碎裝置研磨1~4小時，制備成磁流變 液。
[0030] 所述步驟二中的幾基鐵粉粒徑為2~15ym。
[0031] 所述步驟=中粉碎裝置為研磨機、磨砂機或球磨機。
[0032] 本發(fā)明有益效果；
[0033] 1、本發(fā)明的磁流變液克服了其在成鏈方面能力較弱，影響其導(dǎo)電能力的缺點，使 得本發(fā)明的電阻明顯減小，導(dǎo)電能力顯著增加。
[0034] 2、本發(fā)明通過在微米級幾基鐵粉表面鍛了一層納米銀，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的幾基鐵粉作為 分散相，不僅可W顯著地提高磁流變液的磁響應(yīng)速度，還可W明顯提高磁流變液的導(dǎo)電性 能。
[0035] 3、本發(fā)明磁流變液制備方法操作簡單、安全、無污染，可廣泛應(yīng)用于磁流變液材料 制備W及可控電氣材料應(yīng)用技術(shù)研究領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0036] 圖1所示為本發(fā)明實施例1中分別W鍛銀幾基鐵粉與未鍛銀幾基鐵粉為分散相制 備的磁流變液電阻隨磁場變化曲線圖。
[0037] 圖2所示為本