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人们曾预言,“电流变液将使工业和技术的若干部门出现革命性的变化”,电流变液可作为减震仪、变阻仪及液体阀门等在工业自动化设备、通用及专用机械、交通等工业领域广泛使用。传统的电流变液材料是由微米介电颗粒和油液共同组成,其屈服切应力常常不能满足实际应用的需要。近几年新型胶体电流变液材料发展迅速,将电流变液的屈服应力从原有的几百帕提高到几百干帕,同时具有较好的抗沉降性和热、化学等稳定性,这些使得电流变液实际应用于工业成为可能。因此新型电流变液的材料、性能和机制研究也就成为当前电流变液领域的最主要内容。
目前已经发现了几种巨电流变液材料,但是这些材料作为巨电流变液的机理还没有一致的结论。另外,由于巨电流变液材料在剪切场的作用下剪切应力衰减较大,甚至减小到几千帕,而电流变液的很多应用中要求电流变液具有很高的剪切应力而不是屈服应力,因此如何提高剪切应力更是巨电流变液研究的热点。
本文首先研究了具有高屈服应力的电流变液材料的制备方法。用溶胶凝胶方法合成了1,4-丁内酯修饰的TiO2电流变液材料,发现在5kV/mm的时候,屈服应力可以达到48.1kPa。
然后从材料介电性质的角度验证了材料优良电流变性能的原因。
最后从实验角度对剪切场下材料的动态性能进行了初步的探讨。