余龙

（江苏信息职业技术学院智能工程学院，江苏 无锡214153）

1 引言

磁流变液（Magnetorheological Fluids，MRF）是一种新型智能材料，目前主要应用于减振、抛光、密封等领域，未来在军事和医疗领域也有较好的发展前景。磁流变液的主要组成部分有磁性颗粒、基载液、添加剂[1]。当外部无磁场时，磁流变液具有低粘度的流体特性；当外部存在磁场时，磁流变液具有高粘度的类固体特性。只需要通过控制磁场就可以切换两种状态，并且切换的速度在毫米级。因为响应时间短、控制方便，所以能够满足需要两种工况并迅速转换的场合。虽然磁流变液功能强大，但是还有一些技术指标有待提高，如长时间静置后存在沉降并结块，从而影响正常工作；工作过程中产生大量的热，温度过高也会影响磁流变液性能等。

评价磁流变液的性能指标主要有三个：剪切屈服应力、沉降稳定性和零场粘度。剪切屈服应力是磁流变液最重要的特征，也是区别于液体的最大不同。影响剪切屈服应力的因素主要有磁性颗粒的质量分数、颗粒粒径、剪切速率和温度等[2]。由于磁性颗粒和基载液两者密度相差甚远，所以磁性颗粒在基载液中会出现沉降的现象，沉降又会对磁流变液性能产生负面影响，所以沉降稳定性是磁流变液工作的重要指标[3]。为了减低沉降率，可以采用选择合适的磁性颗粒粒径、添加抗沉降的活性剂和对磁性颗粒进行表面包覆等。零场粘度是在零磁场情况下磁流变液的粘度，零场粘度越低越能发挥牛顿流体力学特性，因为基载液的体积分数占据磁流变液的一大半，所以零场粘度通常是通过基载液的粘度来控制的[4]。……