基液對(duì)草酸氧鈦電流變液性能影響試驗(yàn)研究.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文基液對(duì)草酸氧鈦電流變液性能影響試驗(yàn)研究ExperimentalStudyonInfluenceofLiquidPhaseonPropertiesofOxalateGroupmodifiedAmorphousTitaniumOxideNanoparticles—basedElectrorheologicalFluid學(xué)號(hào)：31105001大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專

2、業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要電流變液通常是由介電顆粒均勻分散在絕緣基液中形成。在外電場(chǎng)的作用下，電流變液的表觀黏度和剪切屈服強(qiáng)度可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、可逆、快速的變化。電流變液的這種特性使其在機(jī)電一體化智能控制中具有潛在的應(yīng)用，例如電控阻尼器、離合器、電流變微閥等。基液作為電流變液材料的兩個(gè)基本組成相之一，無(wú)疑對(duì)電流變液的性能有重要影響，但是電流變液發(fā)明至今，學(xué)者們更多致力于開發(fā)不同體系的電流變顆粒材料，對(duì)基液的研究相對(duì)較少，影響了電流變液性能的提高

3、。本文致力于研究基液對(duì)電流變液性能的影響，以期獲得綜合性能良好的基液材料，這對(duì)于彌補(bǔ)基液研究的缺失及全面提高電流變性能具有理論及實(shí)際意義。本文以草酸氧鈦顆粒為分散相，分別以不同黏度的二甲基硅油和不同端基結(jié)構(gòu)的硅油作為基液配制電流變液，研究基液對(duì)電流變液性能的影響。研究?jī)?nèi)容主要有：(1)以不同黏度的二甲基硅油(運(yùn)動(dòng)學(xué)黏度為lOcSt、50cSt、lOOcSt、500cSt和1000cSt)為基液制備電流變液，測(cè)試其剪切屈服強(qiáng)度、零場(chǎng)黏度、

4、電流變效率、響應(yīng)時(shí)間及沉降穩(wěn)定性，研究基液黏度對(duì)草酸氧鈦電流變液性能的影響。結(jié)果表明，以50cSt二甲基硅油為基液的電流變液具有最佳的電流變效率，以lOOcSt二甲基硅油為基液的電流變液具有最短的響應(yīng)時(shí)間和較高的沉降穩(wěn)定性。其機(jī)制是，較高的基液黏度可提供較大的粘滯阻力，但易引起顆粒的團(tuán)聚。用體視顯微鏡觀察電流變液在電場(chǎng)下成鏈情況顯示，黏度高的基液配制的電流變液在電場(chǎng)下成鏈粗壯。不同黏度硅油與草酸氧鈦粉餅的潤(rùn)濕性試驗(yàn)表明：硅油黏度越高，與

5、顆粒的潤(rùn)濕性則越差。(2)以黏度相近，端基不同的硅油(羥基硅油、甲基含氫硅油、二甲基硅油)為基液制備電流變液，測(cè)試其剪切屈服強(qiáng)度、零場(chǎng)黏度、漏電流密度、剪切穩(wěn)定性、沉降穩(wěn)定性，以研究硅油端基結(jié)構(gòu)對(duì)電流變液性能的影響。測(cè)試結(jié)果表明，極性端基能夠提高電流變液的剪切屈服強(qiáng)度、電流變效率及沉降穩(wěn)定性，但導(dǎo)致漏電流密度增大；空間位阻作用較小的端基能夠提高電流變液的剪切屈服強(qiáng)度、電流變效率，降低漏電流密度，但導(dǎo)致沉降穩(wěn)定性變差。體視顯微鏡觀察的電流