[發明專利]一種水基磁流變液壓傳動介質的制備方法

無效

• 申請號: 201010605403.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102041154A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 吳張永;李綸;張自華;王嫻;莫子勇;賈偉亮;王娟;溫成卓;王慶輝;吳喜
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02;C10N40/14;C10N40/08;C10N30/06;C10N30/12
• 代理公司: 昆明慧翔專利事務所 53112
• 代理人: 周一康

一、技術領域

本發明涉及一種水基磁流變液壓傳動介質的制備成方法，屬于化學制備技術領域。

二、背景技術

磁流變液是將磁性與液體的流動性兩者統一在一起的具有特殊性能的智能材料，可在外加磁場的作用下能瞬間(毫秒級)從自由流動的液體狀態轉變為近似半固體狀態，呈現可控的屈服強度，而且這種變化是連續、可逆的。其廣泛應用于生物醫藥、航空航天、大型土木工程、機械加工、汽車工程和機電一體化等領域。

目前已報道的水基磁流變液的相關文獻中，水基磁流變液主要應用在化工、醫療等方面，還沒有將水基磁流變液作為液壓傳動介質的報道。水基磁流變液由三部分組成：固體磁性微粒、載液、添加劑。固體磁性微粒一般用鐵磁性物質、鐵氧磁物質及其它軟磁性物質等。載液為水，主要作用是使固體磁性微粒均勻分散于其中。添加劑的作用是改善磁流變液的性能。由于水基磁流變液以水為載液，水的易腐蝕、易摩擦磨損等質量特性，所以水基磁流變液的防銹性、抗磨性能差。公知的水基磁流變液添加劑的主要作用是側重改善水基磁流變液的穩定性和固體磁性微粒的抗氧化性。發明專利“一種穩定的水基磁流變液及其制備方法”(公開號CN19599871A)，采用了一種復配的基液改善了磁流變液的抗氧化性和抗沉降性，雖然添加劑里有抗磨添加劑的成分，但此方法制備的磁流變液對金屬表面的抗磨性不強，且防銹性能差，不適合作為液壓傳動介質。發明專利“一種水基磁流體材料及其制備方法”(公開號CN101136277A)，采用蔗糖為表面活性劑，以化學共沉淀法制得穩定的水基磁流體，此方法制得磁流變液同樣不適合作為液壓傳動介質。因此，本專利發明一種水基磁流變液壓傳動介質的制備方法。

三、發明內容

本發明的目的在于提供一種水基磁流變液壓傳動介質的制備方法，將55％～70％的去離子軟水、29％～45％的磁性微粒與1％～10％的添加劑配比，并依次加入，進行攪拌混合，得到水基磁流變液壓傳動介質。該介質不僅穩定性好，抗氧化性好，而且還能大幅提高液壓系統工作介質的抗磨性和防銹性。

本發明原料按以下質量百分比配比：

55～70％的去離子軟水、29～45％的磁性微粒粉、1～10％的添加劑；

所述磁性微粒粉為Fe₃O₄、羰基鐵粉或Fe、Co、Ni的合金粉，粒度為8～15nm；

所述添加劑包括下述按水基磁流變液壓傳動介質總質量百分比計為：

1)抗沉降穩定劑為0.1％～1.5％的甲基纖維素或蒙脫石；

2)表面活性劑為0.1％～1.5％的聚丙烯酸、聚乙二醇或葡萄糖酸鈉；

3)抗氧化劑為0.1％～2％的亞硝酸鈉或苯甲酸鈉；

4)潤滑劑為0.6％～3％的SiO₂粉或TiO₂粉，粒度為10～100nm；

5)防銹劑為0.1％～2％的十二烯基丁二酸。

本發明的制備步驟為：

1、按水55％～70％，磁性微粒粉29％～45％的質量百分比計量，將磁性微粒粉與水混合，在室溫下攪拌3～5小時，攪拌速度100-200r/min得到一次懸浮液；

2、將表面活性劑按原料總質量的0.1％～1.5％加入到一次懸浮液中，在溫室下攪拌混合30～60分鐘，攪拌速度100-200r/min得到二次懸浮液；

3、將抗沉降穩定劑按原料總質量0.1％～1.5％加入到二次懸浮液中，在溫室下攪拌混合30～60分鐘，攪拌速度100-200r/min得到三次懸浮液；

4、將抗氧化劑按原料總質量0.1％～2％加入到三次懸浮液中，在溫室下攪拌混合10～30分鐘，攪拌速度100-200r/min得到四次懸浮液；

5、將潤滑劑按介質總質量0.6％～3％加入到四次懸浮液中，在溫室下攪拌混合10～30分鐘，攪拌速度100-200r/min得到五次懸浮液；

6、將防銹劑按原料總質量0.1％～2％加入到五次懸浮液中，在溫室下攪拌混合10～30分鐘，攪拌速度100-200r/min得到水基磁流變液壓傳動介質。

本發明具備以下優點：

1)本發明的水基磁流變液壓傳動介質充分利用了抗沉降穩定劑、分散穩定劑的在固體磁性微粒表面發生的化學反應，可以有效地防止粒子的沉降和團聚。

2)本發明的水基磁流變液壓傳動介質利用了抗磨劑在液壓元件表面通過摩擦作用形成的特殊的動態保護膜，使液壓元件的抗磨性能，防銹性能提高。