[發明專利]一種基于雙磁性離子液體的磁流變液及其制備方法

有效

• 申請號: 202010089840.5
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111326309B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 孫友誼;李曉琳;申路嚴;劉亞青
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44;H01F41/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 楊斌華

一種基于雙磁性離子液體的磁流變液及其制備方法，屬于智能材料的制備領域，可解決現有磁流變液材料穩定性差以及處理方法解決效果不佳的問題，該磁流變液由雙磁性離子液體、磁性粒子組成。制備方法：通過兩步合成法制備了具有特定結構功能化的雙磁性離子液體；用乙醇將磁性粒子分散均勻形成分散液；然后將磁性粒子分散液加入雙磁性離子液體中，充分混合攪拌均勻后進行超聲分散，加熱除去乙醇即可制得雙磁性離子液體的磁流變液。本發明制備的雙磁性離子液體具有更高的熱穩定性和環保性，該磁流變液可應用于高溫領域的阻尼器。

技術領域

本發明屬于智能材料的制備技術領域，具體涉及一種基于雙磁性離子液體的磁流變液及其制備方法。

背景技術

磁流變液材料是一種智能材料，通常是由磁性粒子分散在液體基體中制備而來。這種材料具有磁流變效應，其特征是磁場作用下產生了場致顆粒結構，即材料內部的磁粒從無序狀態變為沿著磁場方向取向排列，物理狀態表現為從液態變為類固態，可調控范圍寬力學性能變化顯著，因而在生物醫療、人工智能、電子器件、汽車等領域有著良好的應用前景。然而基體與磁粒之間存在約7倍的密度差，在重力作用下會發生兩相分離，因此穩定性差一直是一個制約其工程應用的難題。為了解決這個問題，人們采用了各種方法，包括降低磁粒尺寸、對磁粒進行包覆或鈍化處理、引入增稠劑、表面活性劑等添加劑。這些解決方案雖然一定程度上提高了磁流變液的穩定性，但不幸的是又帶來了新的問題。如通過降低磁粒尺寸和對磁粒進行包覆均會降低磁性能從而降低磁流變效應，而添加劑的使用限制了磁流變液的使用溫度范圍。針對磁流變液所面臨的穩定性和磁流變效應難以同時優化的問題，由于從磁粒和添加劑角度去解決效果不佳，人們開始嘗試從基體上尋求解決方案。

目前報道的磁流變液采用的基體一般為水、硅油、潤滑油、離子液體。其中離子液體基磁流變液由于具有適用溫度范圍寬，綠色無污染，良好的化學穩定性和熱力學穩定性等優點而備受青睞。另外，由陰陽離子組成的離子液體結構可按需設計，通過結構調整來調節體系粘度，從而制備出穩定的磁流變液。

磁性離子液體最早是由hayashi等人發現（Hayashi S Hamaguchi, HO.Discovery of a Magnetic Ionic Liquid [bmim]FeCl4 [J]. Chemistry Letters ,2004 , 1590-1591.），將[Bmim]Cl與FeCl₃反應制備的，在外加磁場下會受到強烈的磁響應，因而激發了人們的研究興趣。磁性離子液體自發現以來一直以來被于做萃取劑、催化劑等。

發明內容

本發明針對現有磁流變液材料穩定性差以及處理方法解決效果不佳的問題，提供一種基于雙磁性離子液體的磁流變液及其制備方法，通過該方法制備的磁流變液具有耐高溫、穩定性良好及磁流變效應高的特點。

本發明采用如下技術方案：

一種基于雙磁性離子液體的磁流變液，包括如下質量份數的組分：雙磁性離子液體基載液：35-90份、磁性粒子：10-65份。

所述雙磁性離子液體基載液由陰離子和功能化處理的陽離子組成。

所述陰離子包括過渡金屬陰離子或稀土金屬陰離子。

所述過渡金屬陰離子包括FeCl₄^-、FeBr₄^-、MnCl₃^-、MnBr₃^-、CoCl₃^-、CoBr₃^-或NiBr₃^-。

所述稀土金屬陰離子包括GdBr₄^-、GdCl₄^-、DyBr₄^-或DyCl₄^-。