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磁流变液的研究与应用

2015-05-28张小丹邢闪闪郭庆

中学生导报·教学研究 2015年4期

张小丹 邢闪闪 郭庆

摘 要:磁流变液是一种重要的智能材料。介绍了磁流变液的组成和特性,综述了目前磁流变液的国内外研究现状,说明了磁流变液在阻尼器、离合器和抛光方便的应用优势,最后对磁流变液未来的前景作了展望。

关键词:磁流变液;磁流变阻尼器;磁流变离合器;磁流变抛光

磁流变液(MAgnestorheologicalFluids)是一种主要由载液、高导磁低磁滞的磁性颗粒和添加剂等构成的新型可控流体,是当前智能材料研究的一个重要分支。

1.磁流变液组成及特性

磁流变液由3部分组成:载液(如矿物油、硅油等),可磁化分散悬浮相颗粒,添加剂等悬浮相颗粒具有高饱和磁化强度、低矫顽力,通常由具有确定粒度分布的单质Fe、Fe3O4粉体构成,其表面一般经过化学方法处理,以提高工作时的耐久性。载液一般选用矿物油、硅油、聚α烯烃、水等非极性或极性介质。分散剂包括不同类型表面活性剂、偶联剂及触变剂等,能对悬浮相、载液进行两亲性和结构化处理,主要解决悬浮相在载液中的分散稳定性问题。磁流变液一般采用机械球磨法制备。

目前对于磁流变效应工作机理的解释是:在无磁场作用时,悬浮相粒子悬浮于母液中呈随机分布,表现为线黏性牛顿流体。当施加外磁场作用后,粒子表面出现极化现象,形成磁偶极子,磁偶极子沿外磁场方向结成链状、簇状结构,具有一定的抗剪切屈服应力。同一条极化链中各相邻粒子之间的抗剪切屈服应力会随外加磁场强度的增强而增加。……

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