文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
纳米CoFe<,2>O<,4>改性羰基铁粉磁流变液的研究
姓名:冯军
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:官建国
20060401
摘要有下降的趋势,磁致剪切应力与初始粘度增加,僵对于高羰基铁粉质量百分数加也可以改善磁流变液的抗沉降性,并且随粒径的减小改善效果有增加的趋势。烧结过程则会使包覆层更加致密,也会使得复合粒子的各项静磁参数增大。复覆层对内核的保护作用,复合粒子的抗氧化性明显强于纯羰基铁粉。对于高复磁流变液是由软磁性颗粒、载液以及添加剂组成的稳定的悬浮液,其具有流体特性智能可控的特点,可应用于减震器、离合器、肿瘤治疗、磁流变抛光等方面。磁流变液目前普遍存在磁致剪切应力提高手段有限、磁性颗粒容易沉降、抗氧化性差等问题。为了解决这些问题,人们先后提出在磁性颗粒上包覆高分子、提高单个磁性颗粒磁化率或比饱和磁化强度、添加纳米粒子、制备小密度复合粒子等措施。本文针对提高磁流变液的磁致剪切应力、改善抗沉降性和抗氧化性,提出了采用擅琢W犹砑拥紧驶粉磁流变液与制备/丝歉春狭W恿街指男苑椒ā首先采用正辛烷/十六烷基三甲基溴化铵〈迹纬傻姆聪辔⑷体系制各不同粒径的擅琢W樱肵、穸反徘计阅擅琢W咏辛吮碚鳎⒔涮砑拥讲煌壤聂驶鄞帕鞅湟褐校用电/磁流变仪测试了其流变性能。发现通过改变/水、水/『醇的比例制备出了粒径范围在~腃纳米粒子;小粒径的纳米粒子为球型,而大粒径的纳米粒子则逐渐成为纺锤状结构。粒子的粒径与形状对粒子的静磁性能如比饱和磁化强度与矫顽力起着决定作用,粒径为的。纳米粒子有最佳的静磁性能。纳米粒子的粒径减小与矫顽力的增加对磁流变液的磁致剪切应力有增益作用,该增益作用随羰基铁粉质量百分数的增加而减弱。在一定范围内随纳米粒子添加量的增加,磁流变液的比饱和磁化强度的磁流变液,纳米粒子容易产生团聚使得磁致剪切应力下降。而纳米粒子的添其次,采用非均相成核的方法制备/丝歉春狭W樱肵、、对复合粒子进行了表征,并将其配制成不同比例的羰基铁粉磁流变液,用电/磁流变仪测试了其流变性能。在一定范围内增加/的投料比,包覆层厚度增加,包覆层形貌由层状逐渐转变成颗粒状。合粒子的密度、比饱和磁化强度与矫顽力随包覆层厚度的增加而下降。由于包
合粒子质量百分数的磁流变液,在各磁场下的磁致剪切应力随包覆层厚度的增而增加,这主要是由包覆层所形成的颗粒间的空间位阻作用所产生的效果:而对于低复合粒子质量百分数的磁流变液,各磁场下的磁致剪切应力则均小于未包覆的羰基铁粉,这是由于低浓度下颗粒间的空间位阻作用减弱,而包覆引起复合粒子的比饱和磁化强度降低对磁致剪切应力的负面影响占了主导地位。烧结过程则能显著提高复合粒子磁流变液的磁致剪切应力。关键词:擅琢W樱驶郏聪辔⑷橐海現疌核壳复合粒子非均相成核。加~
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第一章绪论引言磁流变液特点、。年代以来,受到自然界生物具备某些能力材料之一,它通常由以下三种成分组成。①具有高磁导率、低矫顽力的铁磁性微粒,如铁钴合金、铁镍合金、羰基铁粉等软磁性材料。②材料、信息和能源并列为人类赖以生存现代文明赖以发展的三大支柱【H死嗬肪舜牌魇贝⑶嗤贝约昂罄吹奶魇贝取每一个时代的发展和变迁都伴随着材料科学技术的进步。世纪初,合成材料尤其是复合材料的出现,使材料科学的发展取得突破性进展。世纪年代以来人们对所使用的材料提出了越来越高的要求,传统的结构材料或功能材料已不能满足这些技术的要求。材料科学的发展由传统单一的仅具有承载能力的结构材料或功能材料,向多功能化、的启发,美国和日本的一些科学家首先将智能概念引入材料和结构领域提出了智能材料和结构蛘逫男赂拍V悄懿牧鲜悄7律低常芨兄;肪潮浠能实时地改变自身的一种或多种性能参数,作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。一般认为,智能是相对人和动物而言的是一种能获取、存储知识、运用知识解决问题的能力。~般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成一“磁流变液即是新兴的智能基液,又称载液,是磁性微粒悬浮的载体。为了保证磁流变液具有稳武汉理工大学硕士学位论文
强度较高。但它们的流变液沉降稳定性不好,另外,它们的温度应用哟懦《裕W恿赐糯刈定的理化特性,一般地,载液应具有低粘度、高沸点、低凝固点、较高密度等特性。目前,较为常用的母液是硅油。另外,一些高沸点的合成油、水以及优质煤油等也可作为磁流变液的载液,用他们所配置的流变液颗粒体积浓度较高,因而流变液在相应磁场下剪切屈服范围较硅油也差一些。⑧表面活性剂,一般是含有双