[發(fā)明專利]一種基于氟碳復(fù)配的耐高溫磁流變液及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010699656.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN111653409A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田祖織;謝方偉;季錦杰;王書友;李昊鵬;黃咸康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州傳洋機(jī)電科技有限公司;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01F1/44
• 分類號(hào): H01F1/44;H01F41/00
• 代理公司: 徐州創(chuàng)榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32353
• 代理人: 陳俊杰

本發(fā)明涉及智能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于氟碳復(fù)配的耐高溫磁流變液及其制備方法。本發(fā)明以羰基鐵粉作為基材，硅油作為載液，通過(guò)使用氟碳表面活性劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑作為添加劑進(jìn)行復(fù)配，并輔以硅藻土作為觸變劑制備得到耐高溫磁流變液。磁流變液由下述組分按質(zhì)量百分比組成：軟磁性顆粒70～76％，載液20～26％，表面活性劑2～5％，觸變劑2～3％。復(fù)配氟碳表面活性劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑并采用基液置換與直接添加相結(jié)合的制備方法，有效提高了磁流變液的沉降穩(wěn)定性和溫度使用范圍，適用于磁流變液傳動(dòng)裝置、磁流變液阻尼器等場(chǎng)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于氟碳復(fù)配的耐高溫磁流變液及其制備方法。

背景技術(shù)

磁流變液是一種新型的智能材料，由微小尺寸的軟磁性顆粒均勻分散在載液中形成獨(dú)特的兩相懸浮體系，其中包含三個(gè)主要成分，即顆粒、載液和添加劑，具有磁場(chǎng)可控特性。其基本特征是：在外加磁場(chǎng)作用下，磁流變液中的顆粒沿磁場(chǎng)方向形成纖維束狀的鏈，阻礙了基載液的自由流動(dòng)，使磁流變液從牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢羟辛Φ恼乘苄粤黧w，發(fā)生強(qiáng)烈的“固化”現(xiàn)象；而當(dāng)外加磁場(chǎng)消失時(shí)，磁流變液恢復(fù)到自由流動(dòng)狀態(tài)(液態(tài))。磁流變液因其具有獨(dú)特的流變特性，調(diào)速簡(jiǎn)單方便、響應(yīng)速度快、具有良好的恒轉(zhuǎn)矩特性，在阻尼器、減振器、傳動(dòng)裝置(離合器、制動(dòng)器等)、拋光裝置、復(fù)合構(gòu)件等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

目前大多數(shù)磁流變液用于阻尼器和減震器，主要性能指標(biāo)是沉降穩(wěn)定性和表觀粘度。但對(duì)于傳動(dòng)裝置而言，由于工作狀態(tài)下嚴(yán)峻的散熱問(wèn)題，工作溫度范圍也是衡量磁流變液性能的一個(gè)重要指標(biāo)。然而，現(xiàn)有商用磁流變液的最高工作溫度通常小于130℃，這限制了磁流變液在傳動(dòng)裝置上的應(yīng)用。2018年4月17日申請(qǐng)的中國(guó)專利“一種三相磁流變液及其制備方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01810342889.X)，該方法制備的磁流變液零場(chǎng)黏度低，磁致儲(chǔ)能模量高，具有較強(qiáng)的磁流變效應(yīng)。2018年10月11日申請(qǐng)的中國(guó)專利“一種雙分散磁流變液及其制備方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01811185919.7)，該方法通過(guò)在微米級(jí)羰基鐵粉中添加少量納米級(jí)磁性Fe₃O₄粒子，并采用明膠與多壁碳納米管包裹羰基鐵粉與Fe₃O₄作為分散相，制備一種雙分散磁流變液,該方法可以顯著提高磁流變液的沉降穩(wěn)定性，而且能夠增強(qiáng)磁流變液的磁性和流變性能。目前大多數(shù)專利都致力于解決磁流變液沉降問(wèn)題，提高磁流變液的工作溫度范圍也是急需解決的一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于氟碳復(fù)配的耐高溫磁流變液及其制備方法。采用氟碳表面活性劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑復(fù)配，并通過(guò)基液置換與直接添加相結(jié)合的制備工藝，有效提高了磁流變液的溫度使用范圍和沉降穩(wěn)定性，適用于磁流變液傳動(dòng)裝置、磁流變液阻尼器等場(chǎng)合。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案；

磁流變液組分按質(zhì)量百分比組成：軟磁性顆粒70～76％，載液20～26％，表面活性劑2～5％，觸變劑2～3％。

進(jìn)一步，所述軟磁性顆粒為羰基鐵粉，其顆粒具有規(guī)則的球形結(jié)構(gòu)、粒度分布均勻、平均粒徑為3μm。

進(jìn)一步，所述磁流變液載液采用具有優(yōu)異粘溫特性、工作溫度可達(dá)200℃的硅油。

進(jìn)一步，所述磁流變液中表面添加劑分別使用氟碳和鈦酸酯偶聯(lián)劑，觸變劑為硅藻土。