[發明專利]磁化疏液型碳納米管基納米通道阻尼片制備方法及阻尼器

無效

• 申請號: 201210549207.5
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103059514A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李惠;徐翔;石通潞
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08K9/06;C08K9/02;C08K7/00;C08K3/04;C08G59/50;F16F9/20;F16F9/34
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技術領域

本發明專利涉及一種磁化疏液型碳納米管基納米通道阻尼片制備方法及阻尼器。

背景技術

20世紀90年代以來，研究人員開始探索將納米材料技術應用于傳熱領域。1995年，美國Argonne國家實驗室的Choi等人首次提出了一個嶄新的概念——納米流體。納米流體是指把納米顆粒分散到水、醇、油等傳統換熱介質中，制備成均勻、穩定、高導熱的新型換熱介質。

2001年，Hummer等人利用分子動力學首先研究了水分子在單壁碳納米管內的運動情況，發現雖然碳納米管本身是疏水材料，但水分子能自動流入并通過碳納米管。降低管壁與水分子間的范德華力后，水分子不能進入和通過碳納米管。

Cambre′等人采用拉曼光譜直接觀測了水分子在碳管中的運動規律。他們首次采用實驗的方法觀測到了水分子在小管徑碳管內的單鏈流動現象，由此證實了Hummer等人的理論研究。

Gojny等人采用壓制的方法，制備出了雙壁碳納米管與樹脂的復合材料。通過研究發現，由于碳管和碳黑在樹脂基中得到了均勻的分散，使得該復合材料的力學性能得到了很大的提高。

Song等人將碳納米管與四氧化三鐵納米顆粒在磁力作用下復合，制備出了一種電化學傳感平臺。相比于普通氫電極，這種新的磁性碳管基電極具有更強的電催化活性。這種復合材料為電化學的感應以及制備碳納米管基電極提供了新的方法。

Abdalla等人研究了強力磁場作用下，多壁碳納米管與樹脂復合材料的工藝-結構-性質之間的關系。他們采用在強磁場下，將多壁碳納米管接枝磁性基團后，分散在樹脂中的方法制備復合材料。研究發現，沿碳管定向排列方向，復合材料的力學性能得到了不同程度的提高。即便是碳管沒有完全定向，該復合材料力學性能及熱傳導性能仍有部分提高。

通過國外學者的理論分析和實驗研究可知，流體在納米尺度范圍內的運動規律及能量轉化關系還沒有徹底研究清楚，而且國內外對磁化碳納米管基復合材料的研究和應用還處在起步階段，并且缺乏流體在功能化的碳管基復合材料中運動的相關研究和應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具備體積小、質量輕、耗能能力強的，并由表面接枝十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷及四氧化三鐵納米顆粒，內徑為20-30nm的多壁碳納米管與環氧樹脂在高溫高壓及定向磁場作用下復合而成的納米孔阻尼塊，及其與乙二醇配套組成的阻尼器。

本發明所采用的技術如下：

一種磁化疏液型碳納米管基納米通道阻尼片的制備方法為：

1)將Ag內徑為20-30nm的多壁碳納米管真空100℃干燥24小時后，與BmL68wt.％的濃硝酸混合均勻并90℃高溫回流12小時；多壁碳納米管洗至中性后，與無水甲苯在圓底燒瓶中混合均勻，迅速加入C?mL十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷后將混合液磁力攪拌并90℃油浴加熱回流24小時，回流完畢后將溶液用甲苯和蒸餾水反復沖洗過濾3次后100℃真空干燥12小時，將疏液化的多壁碳納米管與七水合硫酸亞鐵顆粒溶解于體積比為4∶1的蒸餾水與無水乙醇混合液中，其中疏液化的多壁碳納米管、七水合硫酸亞鐵顆粒和蒸餾水與無水乙醇混合液的固液比為1g∶10g∶250mL，超聲處理30分鐘，機械攪拌12小時，使溶液混合均勻；然后將混合液回流加熱至90℃，緩慢加入與七水合硫酸亞鐵摩爾比為2∶1的氫氧化鈉顆粒，90℃下機械攪拌加熱6小時后真空干燥；其中所述的固液比A∶B∶C＝1g∶100mL∶100mL；

2)將磁化疏液化的多壁碳納米管與雙酚A環氧樹脂和三甲基六亞甲基二胺固化劑加入到丙酮內，磁化疏液化的多壁碳納米管：雙酚A環氧樹脂：三甲基六亞甲基二胺固化劑：丙酮內的固液比為1g∶1g∶0.25g∶50mL；常溫下磁力攪拌溶液使其混合均勻；丙酮的不斷揮發，溶液最終變成黏稠狀；將黏稠物放入圓柱形模具內，在1特斯拉強度的定向磁場作用下，以10MPa壓強，80℃溫度的條件固化6小時；最后將固化成型的阻尼塊體分別從兩頭往中間打磨成5mm圓形薄片。

本發明還具有如下特征：

1、按如上所述的的制備方法制備的一種磁化疏液型碳納米管基納米通道阻尼片。