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功能材料 2006年第05期杂志 文档列表

功能材料杂志第四届全国电磁流变液及其应用学术会议论文专集（其它文章将陆续刊出）

钛酸钙体系电流变液的研究681-683

摘要：采用草酸共沉淀的方法合成钛酸钙（CTO）体系的纳米颗粒,将颗粒与硅油均匀混合成的电流变液表现出了卓越的性能：屈服强度可达100kPa以上;电流密度小,不超过10μA/cm^2;同时具有抗沉降性好,制备工艺简单,周期短等优点.研究了体积浓度、硅油粘度等对钛酸钙体系电流变性能的影响.不同温度处理过的CTO粉末所配制的电流变液的流变性能结果和FT-IR结果表明,羰基、羟基等极性基团是引发该体系巨电流变效应的原因.

插层高岭土/改性氧化钛纳米复合颗粒及其电流变性能684-686

摘要：采用插层法制备出甲酰胺插层高岭土,然后通过液相沉积法制备了插层高岭土/改性氧化钛纳米复合颗粒.XRD、FT-IR测试结果表明极性物质甲酰胺很好的插入层状黏土高岭土中,且插层率受反应时间影响显著.SEM照片证实了改性氧化钛包覆于高岭土上.该纳米复合颗粒所配电流变液具有较好的电流变效应,电流变效应受钛酸丁酯用量显著改变.通过介电性能解释了电流变液性能优良的原因,为制备高性能电流变液提供理论依据.

巨电流变液的非线性光学响应研究687-689

摘要：寻找具有增强的非线性光学响应的材料一直是国际学术界的热点问题之一.本文研究了巨电流变液的非线性光学响应.我们发现,当巨电流变液中的纳米颗粒添加一层具有内秉非线性光学响应的涂层时,体系的有效非线性光学响应可以得到极大增强.所以,巨电流变液有望成为一种新型的非线性光学材料.

平行圆盘间电流变液的挤压流研究690-692

摘要：采用双粘度本构模型研究了两平行圆盘间电流变液的挤压流特性,壁面边界上采用Navier滑移模型.流场根据其特性被分为两个区域：对称轴附近的牛顿区以及远离对称轴的双粘区;双粘区存在屈服面.本文在牛顿区和双粘区分别求解出其速度场和压力梯度场.壁面上的滑移速度与当地的压力梯度成正比;而压力梯度在牛顿区与r成正比,在双粘区r值较大的地方与r近似成线性关系.通过将压力梯度在双粘区近似为r的线性函数,可积分出流场的压力分布与作用在圆盘上的挤压力.此外,本文还通过计算,考察了速度场的分布特点,分析了滑移系数对速度场、压力梯度场、屈服面位置以及挤压力的影响.

纳米二氧化钛、钛酸钡的有机化学修饰及其电流变效应693-696

摘要：采用纳米氧化钛,钛酸钡作为复合电解质微粒核,在一定条件下将制备的氧化钛,钛酸钡纳米粒子表面修饰一层含有酰胺基和不含酰胺基的有机物,然后将所得到的微粒与硅油按一定体积比混合后,测量其电流变效应.对含酰胺基的有机物和不含酰胺基的有机物包裹后所制备的电流变液效应进行比较,讨论了在电流变液制备过程中有机物的结构,研磨过程和温度等因素对电流变液性能的影响.采用X射线衍射,傅立叶变换红外光谱,透射电子显微镜对核-壳型纳米复合结构进行了表征.

碳纤维掺杂β-环糊精包合物材料的制备和电流变性能697-699

摘要：利用无毒、易得的β-环糊精（β-CD）作为主体,对甲基苯磺酸（PTA）作为客体,碳纤维作为掺杂材料,用研磨法,制得包合物（β-CD-PPTA）和碳纤维掺杂包合物（β-CD-PTA-C）电流变（ER）材料.FT-IR及XRD分析证实了包合物的形成.不同材料的电流变性质表明,包合PTA改善了β-CD材料的电流变性能,在包合物中掺杂碳纤维可以更有效地提高材料的电流变活性.另外,β-CD-PTA-C材料在硅油中的悬浮液具有良好的抗沉淀稳定性.

聚苯胺链段含量对PAn-g-PEG/LiClO4电流变性能的影响700-702

摘要：用化学氧化共聚法制备了聚乙二醇-接枝-聚苯胺（PAn-g-PEG）纳米粒子,并将其与LiClO4形成的络合物粒子分散到硅油中得到了无水电流变（ER）液.研究了PAn-g-PEG中的聚苯胺链段含量（y/x）对ER液性能的影响.结果表明PAn-g-PEG在水溶液中能自组装形成核壳结构,PAn-g-PEG/LiClO4络合物ER液的流变性能对电场能产生显著和快速的响应.随着y/x的增加,ER液的电致剪切应力在y/x=64时出现最大值,漏电流单调降低.

增塑剂对磁流变弹性体磁流变效应的影响703-705

摘要：磁流变弹性体是磁流变材料的一个重要分支,它兼有磁流变材料和弹性体的优点,同时克服了磁流变液沉降、稳定性差等缺点.但目前研制出的磁流变弹性体存在磁流变效应和机械性能上的矛盾,难以在需要高强度的变刚度器件中实际应用.本文研究了磁流变弹性体基体中增塑剂对材料磁流变效应的影响.结果表明,在基体中添加增塑剂使得磁流变弹性体的相对磁流变效应有较大幅度提高,并超过了目前文献中报道的最佳水平.文中还对磁流变弹性体的机械性能进行了评估,结果发现添加增塑剂对磁流变弹性体的机械性能影响不大.这表明在制备硬性工程实用磁流变弹性体时,在基体中添加增塑剂可以在保证机械性能的同时提高材料的磁流变特性.

磁流变弹性体研究进展706-709

摘要：磁流变弹性体是磁流变液的固体模拟.在磁流变弹性体中载液被橡胶所代替.使用磁流变固体材料的明显优点是颗粒不会随时间而沉降,也不需要将磁流变材料保持在工作位置的密封装置.本文对近年来国内外磁流变弹性体的研究进展进行了综述,指出磁流变弹性体装置具有无需密封、性能稳定、控制简便、响应迅速等特点,在小振幅振动系统（如减振支座、悬架）的振动控制中极具应用前景.

磁流变液流变特性的数值模拟分析710-712

摘要：建立了微观颗粒的动力学模型,提出了相应的算法,模拟了二维状态下颗粒成链及其剪切流动过程,表明剪切过程中存在旧链断裂和新链形成,得到了流动时磁流变液的剪切应力,并模拟了高剪切速率下微结构的演变过程,发现新链形成速度小于旧链断裂速度,出现了剪应力下降现象.

用CoFe2O4纳米粒子改性羰基铁粉磁流变液713-715

摘要：用反相微乳法制备出了粒径和矫顽力不同的CoFe2O4纳米粒子,并将其添加到传统的羰基铁粉MR液中,研究了CoFe2O4纳米粒子的静磁特性和用量对改性MR液性能的影响.结果表明改性的羰基铁粉MR液的磁致剪切应力随CoFe2O4纳米粒子的粒径减少和矫顽力增大而显著提高,随CoFe2O4纳米粒子用量的增加在1.2%时取得最大值;并用MR液的结构模型解释了这些实验现象.

壳核型聚苯胺/钛酸钡复合电流变材料的制备及表征716-719

摘要：采用溶液聚合的方法,在经过硅烷偶联剂表面修饰的钛酸钡微粉表面原位聚合聚苯胺,得到聚苯胺/钛酸钡壳核结构（BaTiO3/PAn）的有机-无机复合粒子.借助SEM、XRD、FT-IR、DSC-TG等分析手段研究了复合粒子的形貌、结构及热性能.利用改装后的旋转粘度计分别对钛酸钡和聚苯胺/钛酸钡复合颗粒的电流变性能进行研究.结果表明利用硅烷偶联剂成功地在钛酸钡粒子表面接枝合成聚苯胺,聚苯胺/钛酸钡复合颗粒电流变液的电流变性能明显比纯钛酸钡的电流变性能有所提高.

柱状和层状结构磁流变弹性体剪切模量的数值计算720-722

摘要：从颗粒间的磁相互作用能出发,计算了磁流变弹性体的磁致剪切模量.考虑了链内颗粒和相邻链中颗粒的影响,修正了磁流变弹性体的磁偶极子模型.构建了体心立方结构和简单立方结构计算模型,分别考虑了柱和层状聚集结构的大小以及其间距,对含柱状结构和层状结构的磁流变弹性体的力学性能进行了计算.计算结果表明,单层模型的磁流变弹性体磁致剪切模量比单链模型的预报值高约48%.在提高磁流变弹性体的磁致剪切模量方面,层状结构优于柱状结构.

磁流变减振装置的自回归双谱分析723-726

摘要：研制了磁流变减振器,它由可控减振装置、信号检测器、计算机磁流变阻尼器动态分析软件等组成.当零均值、非高斯的白噪声干扰装置时,利用采样实验数据建立自回归模型（AR模型）.双谱是信号处理中一种新的、功能强的技术,它可以描述系统的非线性耦合,抑制高斯噪声和保留相位信息.这里用AR双谱研究磁流变振动装置的动态特性.研究表明,用AR双谱分析磁流变减振器是可行的,有效的.

磁流变液的流体动力学理论727-728

摘要：在外加磁场作用下,磁流变液从牛顿流体变成了Bingham体,超过屈服应力开始流动,其的流变性（弹性、塑性、粘性）、磁化性、导电性、传热性以及其它的机械性质和物理学性质皆发生显著的改变.研究磁流变液在外加磁场作用下,流场分布规律随磁场强度变化的动态特性,建立磁流变液的流体动力学理论,对开发和设计磁流变器械至关重要.本文运用物理学和流体力学的基本理论,结合本构方程,考虑磁场对磁流变液的流动的影响,建立了磁流变液力磁耦合的流体动力学模型,给出了描述磁流变液流动的基本方程组.

磁流变阻尼器瞬态响应性能的研究729-732

摘要：基于平行板流体理论,研究了磁流变液在环型极板间的流体力学特性,建立了磁流变阻尼器响应时间与阻尼器结构参数电路参数的关系.着重研究阻尼器结构参数、电路参数对磁流变阻尼器瞬态响应能力的影响,并预测了磁流变阻尼器流相转变的响应时间以及电路过渡时间.本文的结论对磁流变阻尼器结构设计以及性能评估具有重要的理论指导意义.

磁流变弹性体力学性能测量系统的建立733-735

摘要：磁流变弹性体的性能参数很多.其中磁流变弹性体的磁控性能部分是这种材料的主要参数.然而现在国际上对磁流变弹性体的力学性能的测量缺乏标准性.不同的测试系统得到的结果差别也很大.本文建立了一套磁流变弹性体力学性能的测试系统.使用了经过改造的,可以实现力磁耦合的DMA动态测试系统和自制的动态力学性能测试系统,能够全面分析磁流变弹性体的磁致动态力学性能;改造了具备力磁耦合功能的电子拉力机,可以测试磁流变弹性体在不同磁场强度和应变率情况下的准静态模量;并建立了传统的标准橡胶测试手段,可以对磁流变弹性体的强度、硬度、抗疲劳性和回弹性等多项机械性能进行较为完整的测量.这一系列测试系统的建立,为磁流变弹性体的性能测试提供了较为全面的评估体系,为磁流变弹性体的性能突破和实用化研究打下了基础.

摩托车用磁流变阻尼器的可控电流驱动器736-738

摘要：提出一种摩托车用磁流变阻尼器的可控电流驱动器的原理,研究其硬件电路组成和特性测试方案,介绍了在此基础上开发的摩托车用磁流变阻尼器的可控电流驱动器及其特性测试系统.测试结果表明,摩托车用磁流变阻尼器的可控电流驱动器具有良好的瞬态响应特性和线性度,可在摩托车用蓄电池供电环境下用于磁流变阻尼器的电流驱动.