为提高液压液的稳定性,保障液压支架跟机移架的可靠性,研究了4个厂家的油酸和其改性后的产物对液压液粒径的影响,通过气质联用分析各油酸的组成,采用醇胺和聚乙二醇分别对油酸进行改性,考察了改性油酸在水溶液中的润滑性、表面张力、pH值、电导率、Zeta电位和粒径,及不同配液浓度下,含改性油酸液压液的粒径。结果表明,在500 mg/L的人工硬水中,醇胺改性油酸产生沉淀,聚乙二醇改性油酸未产生沉淀;杂质含量较少的油酸,经聚乙二醇改性后,表面张力、Zeta电位较高,粒径较小;在不同配液浓度下,采用聚乙二醇改性油酸制备的液压液比采用醇胺改性相同油酸制备的液压液粒径更小,平均粒径小于100 nm,液压液的可过滤性更强、稳定性更高。

鉴于油酸和月桂酸2种表面活性剂对磁流变液稳定性所起到的不同的作用,制备了若干种不同配比的以油酸和月桂酸共同添加的磁流变液,测量它们的零场粘度、力学性能和沉降率-时间曲线,研究了月桂酸、油酸和羰基铁粉3种成分的含量对于磁流变液稳定性和力学性能的影响。结果表明合理的添加油酸和月桂酸对于制备零场粘度小且稳定性优良的磁流变液具有显著的效果。

采用油酸包覆软磁颗粒的方法,分别制备出蓖麻油基含纯微米级和微纳米混合级软磁颗粒的磁流变液。纯微米级软磁颗粒质量含量83%的磁流变液具有沉降稳定性好、屈服应力高等优点,适用于减振和制动领域。纳米级软磁颗粒在微纳米级混合软磁颗粒中的含量越高,相应磁流变液的屈服应力越小,存储模量越低,该种磁流变液适用于密封,能够有效降低动密封过程中所伴随的温升及磨损。

主要研究了拥有相同极性基团不同长度的非极性基团的表面活性剂对磁流变液流变行为的影响。分别以油酸、聚甲基丙烯酸甲酯修饰后的羰基铁粉为可磁化颗粒,硅油为载液,经过超声分散制备磁流变液。黏度测试表明,低速剪切时,颗粒表面表面活性剂层的空间位阻作用(熵斥力)起主导作用,黏度降低;高速剪切时,表面活性剂层又会增大颗粒的内摩擦,使黏度增加。通过流变模型的定量分析也印证了上述结论。磁流变测试表明,油酸为表面活性剂的磁流变液对磁场有更强烈的响应,形成更强的链束结构,屈服应力增大,而聚甲基丙烯酸甲酯的作用相反。两种表面活性剂都明显改善磁流变液的沉降稳定性能,降低了沉降速率与最终沉降量。本研究为磁流变液表面活性剂的选用提供了参考。