[發(fā)明專利]一種處理劑在磁流變液回收處理領(lǐng)域中的應(yīng)用及磁流變液的回收處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610499012.2
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN105931794B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢戰(zhàn)偉;胡聰;劉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山福來伊環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工廢液回收技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種處理劑在磁流變液回收處理領(lǐng)域中的應(yīng)用及磁流變液的回收處理方法。

背景技術(shù)

磁流變液（Magnetorheological Fluid，簡稱MR流體）屬可控流體，是智能材料中研究較為活躍的一支。磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。磁流變液以其特有的磁流變效應(yīng)而受到廣泛重視。磁流變液是由微米量級的鐵磁性顆粒分布于非磁性液體中形成的懸浮液。在外加磁場的作用下，磁流變液的性能（如流變學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等性能）迅速發(fā)生變化，由原先的粘性流態(tài)轉(zhuǎn)化為類固態(tài)，并具有一定的屈服剪切應(yīng)力。磁流變效應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間很短，一般為毫秒量級，并且固液態(tài)之問的轉(zhuǎn)化具有可逆性，一旦外磁場撤去后，流動性即可恢復(fù)。磁流變液的固化強(qiáng)弱可受外加磁場的控制，其剪切應(yīng)力隨磁場強(qiáng)度的增加而增加，直至達(dá)到磁飽和狀態(tài)，除此之外，磁流變液還具有能耗較低、制備方便、溫度適用范圍寬、不易污染等特點(diǎn)，在汽車、機(jī)械、建筑、航空等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，被認(rèn)為最具前途的智能材料之一。磁流變液主要由以下三部分組成：（1）作為分散相的主分散顆粒；（2）作為分散相載體的基礎(chǔ)液，又稱載液；（3）為改善磁流變性能而加入的添加劑。其中主分散顆粒主要由磁性顆粒組成，尺寸主要有微米和納米級。磁性顆粒主要有Fe₃O₄、Fe₃N、Fe、Co、Ni或Fe、Co、Ni合金等微粒，其中磁飽和度最大的微粒是鐵鈷合金，同時(shí)還包括其他一些非磁性物質(zhì)，如聚苯乙烯或硅石顆粒。對于載液，包括非磁性載液和磁性載液，目前非磁性載液主要有硅油、礦物油、合成油、水和乙二醇等；磁性載液主要是顆粒粒徑較小的鐵流體，主要用于分散納、微米級別的顆粒。

為確保顆粒的懸浮穩(wěn)定性并增加整個(gè)磁流變液的流變學(xué)性能，一般需要使用添加劑，如加入各種表面活性劑或穩(wěn)定劑，防止顆粒沉淀及不可逆轉(zhuǎn)的團(tuán)聚。表面活性劑一般是親水基和親油基這兩種性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)組成的低聚物，親水基吸附在懸浮顆粒的表面，而一端的親油基則像“鞭梢”一樣擴(kuò)散在非極性或極性的載液當(dāng)中。懸浮顆粒吸附表面活性劑以后，由于“鞭梢”相互纏繞及排斥，一方面會增加顆粒的體積，減少它們相互吸引碰撞的機(jī)會；另一方面會在載液內(nèi)部形成空間位阻，形成一個(gè)相互作用的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而降低由于顆粒與載液的密度差而引起的顆粒沉降。另外，一些添加劑的加入也可以改善基液與固體顆粒表面的“潤濕”性，使顆粒之間的粘接少從而降低自動凝聚。油酸是比較常用的一種添加劑。例如，中國專利申請?zhí)枮?01510113811.7，申請公布日為2015年7月15日的專利文件公開了一種具有高導(dǎo)電性的磁流變液及其制備方法，包括以下質(zhì)量百分比的組分：39.8%~90%載液、0.2%~2%表面活性劑、8%~60%鍍銀羰基鐵粉；該發(fā)明制備鍍銀羰基鐵粉，采用化學(xué)鍍的方法；該發(fā)明制備磁流變液的方法為，將 39.8%~90%載液、0.2%~2%表面活性劑用混合機(jī)攪拌均勻后，加入8%~60%鍍銀羰基鐵粉，通過粉碎裝置研磨1~4小時(shí)，制備成磁流變液，其中表面活性劑為油酸、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸、月桂酸中的一種或幾種組合。

當(dāng)長時(shí)間使用磁流變液后，其磁性物質(zhì)的耗損以及載液和添加劑的變性，導(dǎo)致其力學(xué)性能、磁學(xué)性能、響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)急速下降，此時(shí)最常見的辦法為更換磁流變液，將原有性能變差磁流變液丟棄。因磁流變液中含有大量的鐵磁物質(zhì)、多種化合物質(zhì)組成的載液，成分復(fù)雜，容易對環(huán)境造成危害。截至目前，關(guān)于對磁流變液進(jìn)行回收處理的裝置或方法非常少，中國專利申請?zhí)枮?01511025405.1，申請公布日為2016年3月23日的專利申請文件公開了一種磁流變液回收裝置及其控制方法與部件制造方法，它包括入口截止閥、上殼體、下殼體、靜電過濾板、上吸附管、下吸附管、肋管、線圈、加熱器、攪拌器、泵、回流管、出口截止閥 ；所述的上殼體和下殼體通過螺栓連接，并在貼合處設(shè)置密封圈，所述的入口截止閥設(shè)置在上殼體上；同時(shí)該發(fā)明還提供了其控制方法和關(guān)鍵部件的制造方法，該發(fā)明通過靜電過濾板的過濾、吸附作用完成對混合液的初步處理，再利用上吸附管、下吸附管與肋管吸附進(jìn)一步來完成對混合液的處理，并增設(shè)加熱器、攪拌器和循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到磁性物質(zhì)和溶劑徹底分離的目的。但是該發(fā)明的回收裝置只能對磁流變液進(jìn)行初步的磁性物質(zhì)分離，不能達(dá)到真正的回收處理和利用，對環(huán)境的污染仍然很大。

因此急需研制相應(yīng)的回收處理方法，對廢棄的磁流變液進(jìn)行處理，不僅能夠降低對環(huán)境的污染，而且可以對其中的相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行回收利用，節(jié)約了能源。

發(fā)明內(nèi)容

1. 要解決的問題