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文檔簡介
1、電流變流體是一種新型的智能材料,其流變性能在外加電場作用下,可以發(fā)生快速、可逆和明顯的改變。這類材料在電氣-機(jī)械轉(zhuǎn)換中具有廣泛的應(yīng)用前景,已顯示出良好的發(fā)展勢頭。本文對電流變效應(yīng)的特點(diǎn)、組成及其理論模型和應(yīng)用進(jìn)行了文獻(xiàn)綜述,研究了線性共軛聚合物PPV的合成及其懸浮體系的電流變效應(yīng)。
論文以氯化芐為原料,通過氯甲基化反應(yīng)合成了α,α′-二氯對二甲苯。然后采用Gilch法和固相合成法制備了共軛聚合物PPV,對其聚合過程進(jìn)行了探
2、討,優(yōu)化了合成條件。采用IR光譜、元素分析等對其分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,用掃描電鏡測試了其表面形態(tài),用熱分析儀測試了其熱穩(wěn)定性,比重瓶法測定了其密度,并測試了其導(dǎo)電及介電性能。結(jié)果表明,制備的聚合物PPV符合設(shè)計(jì)要求,滿足電流變流體分散相材料的要求。
采用流變測試較系統(tǒng)的研究了PPV懸浮體系的流變性能,研究結(jié)果表明未經(jīng)摻雜處理的PPV-硅油體系在一定范圍內(nèi)均體現(xiàn)出負(fù)電流變效應(yīng),并顯示出臨界電場強(qiáng)度的存在。不同合成方法制得的PP
3、V由于共軛程度的區(qū)別,導(dǎo)致電流變效應(yīng)的強(qiáng)度區(qū)別。Gilch方法合成產(chǎn)物顯示出較小的負(fù)電流變效應(yīng)。
由于摻雜劑的加入改善了PPV的導(dǎo)電及介電性能。摻雜后的PPV-硅油體系體現(xiàn)出典型的電流變效應(yīng)。在電場作用下的流變行為符合Bingham流體方程,體系的粘度在電場作用下急劇增加。摻雜時(shí)間及摻雜方式影響著PPV的導(dǎo)電及介電性能,并最終導(dǎo)致了不同的摻雜體系具有不同的電流變效應(yīng)。
考察了分散相顆粒濃度、粒子的大小、活化劑
4、、溫度等對PPV懸浮體系的電流變效應(yīng)的影響。結(jié)果顯示,PPV―硅油電流變流體的剪切應(yīng)力隨著分散相顆粒濃度的增加而增大。分散相粒徑適中的電流變流體表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性和電流變效應(yīng)。水和丙三醇均可以作為PPV―硅油體系的活化劑,能增強(qiáng)體系的電流變效應(yīng),添加具有表面活性性質(zhì)的丙三醇的效果更佳。操作溫度對PPV―硅油體系的電流變效應(yīng)存在著影響,屈服應(yīng)力隨溫度的升高出現(xiàn)極大值。
PPV懸浮體系的穩(wěn)定性研究表明ER體系的穩(wěn)定性取決于分散
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