[發明專利]一種草酸氧鈦鋅電流變液及其制備方法

有效

• 申請號: 200910096013.2
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101787319A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 劉豐華;許高杰;吳敬華;程昱川;郭建軍;崔平
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C10M105/22
• 分類號: C10M105/22
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

技術領域

本發明涉及到一種電流變液及其制備方法，具體指一種草酸氧鈦鋅電流變液及其制備方法。?

背景技術

電流變液被稱為智能材料，具有受控變化的品質，其屈服應力、彈性模量能夠通過改變外界條件產生變化。其通常由具有高介電常數的固體微粒均勻分散在低介電常數的絕緣油中組成，在通常條件下其是一種懸浮液，它在電場的作用下可發生液體-固體的轉變。當外加電場強度大大低于某個臨界值時，電流變液呈液態；當電場強度大大高于這個臨界值時，它就變成固態。在電場強度的臨界值附近，電流變液的粘滯性隨電場強度的增加而變大，介于亦液亦固的物態之間。固體微粒材料的性質決定了電流變液性能的好壞，是電流變液的關鍵組份。?

電流變液是一種自身粘度在外電場作用下能夠顯著增加的均勻懸濁液體。通常認為該變化是由于電場作用下電流變液中分散的小顆粒被極化為電偶極子，這些偶極子之間產生強烈的靜電吸引從而引起液體宏觀粘度的變化。該過程中顆粒由無序的隨機分布變為有序排列，通常形成一定的鏈狀和柱狀結構，該微觀結構對電流變液的宏觀力學性能有很大影響。電流變液在電場作用下軟硬連續可調的奇特性質具有廣泛和重要的應用價值，如離合器、制動器、阻尼系統、減震器、無級變速器、閥門、機電耦合控制等。然而，目前電流變液在工業上尚未得到廣泛的實際應用，其主要原因是電流變液的屈服應力低，制備工藝復雜。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種屈服應力高的草酸氧鈦鋅電流變液。?

本發明所要解決的另一個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種制備工藝簡單的草酸氧鈦鋅電流變液的制備方法。?

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該草酸氧鈦鋅電流變液，其特征在于：其是以納米至微米尺寸的草酸氧鈦鋅顆粒作為分散相，均勻分散于硅油分散介質中形成的懸浮液體，且該懸浮液體中草酸氧鈦鋅顆粒的體積濃度為5～40％。?

較好的，所述硅油可以選用甲基硅油或羥基硅油。?

上述草酸氧鈦鋅電流變液的制備方法是先使用草酸與鈦鹽和鋅鹽共沉淀反應制備草酸氧鈦鋅顆粒，再與硅油均勻混合制備草酸氧鈦鋅懸浮液體。詳細步驟如下：?

①草酸氧鈦鋅顆粒的制備?

將鈦鹽與無水有機醇溶劑以摩爾比為1∶30～60的比例混合均勻，得到溶液A；?

將與鈦鹽等摩爾數的鋅鹽與無水有機醇混合，配制成0.2mol/l的溶液B；?

將2倍于鈦鹽摩爾數的草酸溶解于去離子水中，配制成1mol/l的溶液C；?

將溶液A置于攪拌機上攪拌，同時放置在40-50℃恒溫水浴槽中水浴；將溶液B加入溶液A中；攪拌均勻，得均勻混合溶液AB；?

將溶液C滴入溶液AB中，逐漸形成沉淀；反應完全后，將生成的沉淀過濾后烘干，即得到所需要的納米至微米尺寸分布的草酸氧鈦鋅顆粒；?

②草酸氧鈦鋅電流變液的制備?

將步驟①得到的草酸氧鈦鋅顆粒與硅油均勻混合，配制成草酸氧鈦顆粒的體積濃度為5～40％的草酸氧鈦鋅懸浮液體。?

上述方案中，所述無水有機醇可以選用無水乙醇或無水異丙醇；?

所述硅油可以選自甲基硅油或羥基硅油；?

所述鈦鹽可以選自鈦酸四丁酯、四氯化鈦、鈦酸四乙酯或鈦酸四異丙酯。?

所述鋅鹽可以選自硝酸鋅、氯化鋅、乙酸鋅或硫酸鋅。?

與現有技術相比，本發明所提供的草酸氧鈦鋅電流變液，是以草酸共沉淀法制得的草酸氧鈦鋅顆粒與硅油配制而成，其所需的原材料十分容易獲得，成本低廉，制備工藝簡單，周期短；制得的草酸氧鈦鋅電流變液具有強電流變效應，當外加電場為5kV/mm時，其屈服應力達到100kPa，且具有電流密度小、無毒、無污染等眾多優點，有很好的應用前景。?

附圖說明

圖1為本發明實施例1中不同體積濃度的草酸氧鈦鋅電流變液的屈服應力與電場強度的關系圖；?

圖2為本發明實施例1中不同體積濃度的草酸氧鈦鋅電流變液的電流密度與電場強度的關系圖。?

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。?

實施例1?