如何在纳米磁流体的磁流变效应和沉降稳定性之间取得平衡是值得研究的问题,增大颗粒尺寸可能是解决这一问题很好的选择。采用可控的化学共沉淀法合成了粒径约为25 nm的Fe3O4磁性颗粒,并对其进行了物相分析和磁性能表征。以肉豆蔻酸为表面活性剂、RP4350型航空液压油为分散相制备了纳米磁流体,其在强磁场下能长时间保持稳定,适用温度范围为-35~95℃。研究了纳米磁流体磁流变特性随磁场强度和温度的变化规律。结果表明,在低温和强磁场的作用下,纳米磁流体具有更大的屈服应力,最高可达0.16 kPa,即使在屈服以后,样品也能表现出更强的磁黏效应。采用振幅扫描对纳米磁流体动态流变特性进行了测试。磁场强度的增大和温度的降低可以有效增强纳米磁流体的抗剪切能力,从而导致储能模量的升高;线性粘弹性(LVE)区、储存模量和损失模量的交叉点也均...

以羰基铁粉为分散相,以硅油为连续相,采用高速球磨分散的方法制备磁流变液,考察了磁流变液制备过程中转速对其粘度、沉降稳定性、流变性能的影响。研究发现,球磨机的转速对磁流变液的粘度和沉降稳定性影响很大。随着球磨机转速的不断提高,其粘度呈现出先减小后增大的趋势,当转速为300r/min时,所获的零场粘度最低。其沉降稳定性与粘度有很好的对应关系,即粘度大的沉降速率慢,粘度小的则沉降速率快,在转速为400r/min,所获得的沉降稳定性最好,同时获得的剪切应力也最高。因此,在磁流变液组成成分不变的情况下,制备磁流变液的过程中可以通过改变球磨机的转速来改变磁流变液的零场粘度、沉降稳定性和流变性能。

表面活性剂的亲水-疏水平衡值(HLB)对表面活性剂的影响很大。其中聚乙二醇的HLB值为20,有很强的亲水性,油酸的HLB值为1,有很强的亲油性。本文探索通过使用这两种具有典型HLB值的表面活性剂来改善磁流变液性能,主要研究其对磁流变液稳定性的影响。试验表明在油基磁流变液中,使用亲油性的表面活性剂较使用亲水性的表面活性剂具有更好的沉降稳定性,而混合使用此两种表面活性剂的效果较单独使用效果更佳;添加触变剂也能在一定程度上提高磁流变液的沉降稳定性;少量添加剂的使用能改变磁流变液的剪切应力,但变化不大。

针对装甲车辆对磁流变液的特殊使用要求,制备了添加纳米Fe3O4的磁流变液。研究了纳米Fe3O4磁性颗粒含量对磁流变液性能的影响。结果表明,加入适量的纳米Fe3O4(如1%)不但可以提高磁流变液的剪切应力,降低磁流变液的零场粘度,同时可提高磁流变液的沉降稳定性。选取加入纳米Fe3O4量为5%的磁流变液进行试验研究,结果表明%0X003A%低温条件下,磁流变液粘度变大,剪切应力增大;高温条件下,磁流变液粘度变小,剪切应力减小。耐久性试验表明经过6000km的工况后磁流变减振器阻尼力衰减不大,证明制备的磁流变液能较好满足装甲车辆的要求。

沉降稳定性是磁流变液性能的评价指标之一,沉降率能好的抛光液能够保证磁流变加工特性稳定。实验选取了两种类型的表面活性剂,探索了搅拌时间、球磨工艺等因素对磁流变液沉降特性的影响。结果表明:表面活性剂的种类对铁粉的分散特性影响明显,延长搅拌时间可改善铁粉的分散特性,并最终确定了表面活性剂和搅拌时间的最佳工艺。

采用球磨机球磨分散的方法制备磁流变液,着重考察了球磨分散时间对其性能的影响。利用旋转粘度计和自然沉降法对磁流变液的粘度、流变性能和沉降稳定性进行了测试。用扫描电子显微镜观察了磁性颗粒的表面形貌,分析了球磨时间影响磁流变液性能的机理。研究发现,随着球磨时间的延长,磁流变液的粘度表现出先减小后增大的趋势,其沉降稳定性与其粘度呈反比关系,即粘度大的则沉降速率慢,粘度小的则沉降速率快。在有场条件下,磁流变液所获得的剪切应力与其球磨时间有一定的对应关系,球磨时间较短的则获得的剪切应力较大,球磨时间较长的所获得的剪切应力较小。

采用水热法制备钴微米颗粒，通过X射线衍射仪、扫描电镜和振动样品磁强计对颗粒的相结构、形貌及磁性能进行表征。结果表明，颗粒为密排六方结构的单质钴，粒径3～5μm，内部呈中空结构，饱和磁化强度为161A·m^2／kg。以中空钴微米颗粒为悬浮相，以硅油为基液，制备颗粒体积分数为12％的磁流变液。测试结果表明，基于中空钴微米颗粒的磁流变液的磁致剪切屈服强度在250kA／m磁场下达到37kPa，剪切应力的时间稳定性、长期静置的沉降稳定性等均优于同体积浓度的羰基铁粉磁流变液。

磁流变液具有很高的可控性和连续性,广泛应用于半主动减震器、抛光装置和扭矩传递装置,其沉降稳定性是保证其性能的重要指标。对磁流变液沉降稳定性的检测方法进行了概述,并从磁性颗粒、添加剂和载液三方面介绍了改善磁流变液沉降稳定性的研究进展,结合磁流变液沉降稳定性研究中存在的问题对未来研究方向提出了一些观点。

磁流变液凭其灵活、可控、稳定的特点成为应用最广的智能材料,磁流变液的稳定性对磁流变液功能的实现具有非常重要的意义。对磁流变液在机械传动、精密加工、医学、土木工程等领域的应用及其原理进行综述,总结对比了多种磁流变液沉降稳定性的检测方法。重点介绍磁流变液沉降稳定性的影响因素,通过总结不同类型添加剂的作用机理,从沉降率的角度对比分析了添加剂对磁流变液沉降稳定性的影响。同时指出改变磁性颗粒的结构、形成低密度复合材料主要是通过增大磁性颗粒与基载液之间的摩擦力和减小磁性颗粒和基载液之间的密度差来改善磁流变液的沉降性能。最后对磁流变液的发展趋势进行预测。

磁流变液在工程应用中的优势已经在诸多领域得以体现稳定性要求也随着应用环境的不同而变化.其稳定性主要受基液黏度、磁性颗粒体积分数以及所添加的活性剂等因素的影响.孔口出流是液压和气压传动中应用十分广泛的流动形式磁流变液的孔口出流分析对于节流调速和伺服系统工作原理具有重要的作用.