專利名稱：一種油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的制備方法
一種油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的制備方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的制備方法，屬于化學(xué)制備技術(shù)領(lǐng)域。二、背景技術(shù)
磁流變液是一種既具有磁性固體物質(zhì)的磁性又具有液體的流動(dòng)性的新型智能材 料，能在液體與固體的屬性間進(jìn)行可控、可逆和連續(xù)的快速轉(zhuǎn)變，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、航空航 天、大型土木工程、機(jī)械加工、汽車工程和機(jī)電一體化等領(lǐng)域。
油磁流變液主要由三部分組成磁性微粒、載液和添加劑。一般所選用的磁性微 粒為鐵磁性物質(zhì)、鐵氧磁物質(zhì)及其它軟磁性物質(zhì)等。油基磁流變液載液一般有硅油、橄欖油 等。根據(jù)磁性液體用途不同選用相應(yīng)的載液。添加劑在改善磁流變液的性能方面起著重要 作用，主要包括穩(wěn)定劑和抗氧化劑等。
公知的油基磁流變液一般用硅油作為載液，發(fā)明專利“一種耐氧化二甲基硅油 基磁性液體及其制備方法”(公開號(hào)CN101599335A)、“一種穩(wěn)定的硅油基磁流變液及其 制備方法”(公開號(hào)CN1959872A)、“一種乙基硅油基磁性液體及其制備方法”(公開號(hào) CN101225233A)，均以硅油作為載液。以硅油為載液制備出來(lái)的油基磁流變液價(jià)格高、潤(rùn)滑 性差、抗磨性差、粘度大、流動(dòng)性差，不適合作為液壓傳動(dòng)介質(zhì)。三、發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的制備方法，將50% 65 %的礦物油，30 % 40 %磁性微粒，1 % 10 %添加劑配比并依次加入，進(jìn)行攪拌混合， 得到油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)。使用該油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)閥芯的少相對(duì)滑 動(dòng)副或無(wú)相對(duì)滑動(dòng)副運(yùn)動(dòng)，改善液壓元件及液壓系統(tǒng)的控制性能，能滿足大多數(shù)液壓系統(tǒng) 對(duì)粘度的要求，滿足液壓系統(tǒng)中傳動(dòng)介質(zhì)的使用要求。
本發(fā)明按以下質(zhì)量百分比配方，
礦物油(50% 65% )、磁性微粒(30% 40% )、添加劑(1% 10% )；
所述礦物油為HL液壓油、抗磨液壓油，其中HL液壓油包括m5、N22、N32、N46、N68、 NlOO六個(gè)牌號(hào)，抗磨液壓油包括N22、N32、N46、N68四個(gè)牌號(hào)；
所述磁性微粒為!^e3O4粉或Fe、Co和Ni的合金粒子粉，其平均粒徑為8 15nm ；
所述添加劑包括表面活性劑，抗沉降穩(wěn)定劑，抗氧化劑，表面活性增強(qiáng)劑；
它們分別占總質(zhì)量百分比為表面活性劑為0. 3% 3%，包括油酸或其鈉鹽，抗沉 降穩(wěn)定劑為0. 3% 3 %，包括甲基纖維素或蒙脫石，抗氧化劑為0. 2 %，包括亞硝酸 鈉或苯甲酸鈉，表面活性增強(qiáng)劑為0. 3% 2%，包括硅酸鈉或月桂酸鈉。
本發(fā)明按以下步驟完成
(1)將粒度為8-15nm的磁性微粒加入磁性微粒重量的1_2倍的蒸餾水進(jìn)行定溶， 再按上述配比加入表面活性劑攪拌均勻，攪拌速度200-400r/min，攪拌時(shí)間30-60min，得 到表面活性劑改性的磁性微粒溶液；
(2)將改性的磁性微粒溶液置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的干燥箱中在80-100°C下干燥至水份 重量百分含量為5%以下，得到干燥的改性磁性微粒；
(3)將干燥的改性磁性微粒加入到礦物油載液中，在室溫下進(jìn)行攪拌，攪拌速度 200-500r/min，攪拌時(shí)間2_3小時(shí)，得到均勻的懸浮液；
(4)再將抗沉降穩(wěn)定劑加入到步驟3得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，A 攪拌速度100-350r/min，攪拌時(shí)間l_2h，得到均勻的懸浮液；
(5)將抗氧化劑加入到步驟4得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，攪拌速度 100-350r/min，攪拌時(shí)間l_2h，得到均勻的懸浮液；
(6)將表面活性增強(qiáng)劑加入到步驟5得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，攪 拌速度100-350r/min，攪拌時(shí)間l_2h，得到油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)。
根據(jù)不同的配比，得到不同粘度及飽和磁化強(qiáng)度的磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)。
本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn)
1)油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)閥芯的少相對(duì)滑動(dòng)副或無(wú)相對(duì)滑動(dòng)副運(yùn)動(dòng)， 改善液壓元件及液壓系統(tǒng)的控制性能；
2)油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)具有很寬的粘度范圍，能滿足大多數(shù)液壓系統(tǒng)對(duì)粘度 的要求；
3)油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)穩(wěn)定性能好，抗氧化性能好，使用壽命較長(zhǎng)，具有優(yōu)良 的抗磨性、潤(rùn)滑性及密封性。四具體實(shí)施方式
Ikg油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的配制，其配制步驟為
實(shí)施例1
(1)將350g Fe3O4磁性微粒加入700g蒸餾水中，再加入15g油酸，在室溫下機(jī)械 攪拌，攪拌速度300r/min，攪拌時(shí)間60min，得到改性的!^e3O4磁性微粒粉；
(2)將改性的磁性微粒粉置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的干燥箱中在低溫下進(jìn)行干燥處理，溫度 為100°C，干燥至水份重量百分含量為5%以下，得到干燥的改性磁性微粒粉；
(3)將干燥的改性磁性微粒粉加入600g牌號(hào)為N 68的HL液壓油中，在室溫下進(jìn) 行機(jī)械攪拌，攪拌速度200r/min，攪拌時(shí)間池，得到均勻的懸浮液；
(4)將15g蒙脫石加入到步驟3得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，攪 拌速度150r/min，攪拌時(shí)間池，得到均勻的懸浮液；
(5)將IOg亞硝酸鈉加入到步驟4得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行機(jī)械攪拌混合， 攪拌速度150r/min，攪拌時(shí)間池，得到均勻的懸浮液；
(6)將IOg硅酸鈉加入到步驟5得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，攪拌速 度150r/min，攪拌時(shí)間池，得到油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)。
所得油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的磁飽和度為29. 8emu/g, 40°C時(shí)粘度為58. 6mm2/ s。利用液壓傳動(dòng)介質(zhì)綜合試驗(yàn)臺(tái)對(duì)油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，油基磁流變液壓傳 動(dòng)介質(zhì)無(wú)沉積和團(tuán)聚現(xiàn)象，液壓系統(tǒng)的抗磨性好，泄漏量少，工作較穩(wěn)定。
實(shí)施例2
(1)將400g Fe3O4磁性微粒加入500g蒸餾水中，再加入15g油酸鈉，在室溫下機(jī)械攪拌，攪拌速度300r/min，攪拌時(shí)間60min，得到改性的!^e3O4磁性微粒；
(2)將改性的!^e3O4磁性微粒置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的干燥箱中在低溫下進(jìn)行干燥處理，溫 度為80°C，干燥至水份重量百分含量為5%以下，得到干燥的改性!^e3O4磁性微粒；
(3)將干燥的改性!^e3O4磁性微粒加入550g牌號(hào)為N 68的抗磨液壓油中，在室溫 下進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速度200r/min，攪拌時(shí)間池，得到均勻的懸浮液；
(4)將15g蒙脫石加入到步驟3得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，攪 拌速度150r/min，攪拌時(shí)間池，得到均勻的懸浮液；
(5)將IOg苯甲酸鈉加入到步驟4得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行機(jī)械攪拌混合， 攪拌速度150r/min，攪拌時(shí)間池，得到均勻的懸浮液；
(6)將IOg月桂酸鈉加入到步驟5得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，攪拌 速度150r/min，攪拌時(shí)間池，得到油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)。
所得油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的磁飽和度為35. 3emu/g, 40°C時(shí)粘度為70. 6mm2/ s。利用液壓傳動(dòng)介質(zhì)綜合試驗(yàn)臺(tái)對(duì)油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，油基磁流變液壓傳 動(dòng)介質(zhì)無(wú)沉積和團(tuán)聚現(xiàn)象，液壓系統(tǒng)的抗磨性好，泄漏量少，工作穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的制備方法，其特征在于 其按以下質(zhì)量百分比配方，50% 65%的礦物油、30% 40%磁性微粒、 10%添加劑； 其工藝按以下步驟完成，(1)將粒度為8-15nm的磁性微粒加入磁性微粒重量的1_2倍的蒸餾水進(jìn)行定溶，再按 上述配比加入表面活性劑攪拌均勻，攪拌速度200-400r/min，攪拌時(shí)間30-60min，得到表 面活性劑改性的磁性微粒溶液；(2)將改性的磁性微粒溶液置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的干燥箱中在80-100°C下干燥至水份重量 百分含量為5%以下，得到干燥的改性磁性微粒；(3)將干燥的改性磁性微粒加入到礦物油載液中，在室溫下進(jìn)行攪拌，攪拌速度 200-500r/min，攪拌時(shí)間2_3小時(shí)，得到均勻的懸浮液；(4)再將抗沉降穩(wěn)定劑加入到步驟3得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，A攪拌 速度100-350r/min，攪拌時(shí)間l_2h，得到均勻的懸浮液；(5)將抗氧化劑加入到步驟4得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，攪拌速度 100-350r/min，攪拌時(shí)間l_2h，得到均勻的懸浮液；(6)將表面活性增強(qiáng)劑加入到步驟5得到的懸浮液中，在室溫下進(jìn)行攪拌混合，攪拌速 度100-350r/min，攪拌時(shí)間1_池，得到油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的制備方法，其特征在于 所述礦物油為HL液壓油或抗磨液壓油，其中HL液壓油包括m5、N22、N32、N46、N68或WOO，抗磨液壓油包括N22、N32、N46或N68 ；所述磁性微粒為狗304粉或Fe、Co和Ni的合金粒子粉，其平均粒徑為8 15nm ； 所述添加劑包括表面活性劑，抗沉降穩(wěn)定劑，抗氧化劑，表面活性增強(qiáng)劑； 它們分別占總質(zhì)量百分比為表面活性劑為0. 3% 3%，包括油酸或其鈉鹽；抗沉降穩(wěn) 定劑為0. 3% 3 %，包括甲基纖維素或蒙脫石；抗氧化劑為0. 2 %，包括亞硝酸鈉或 苯甲酸鈉；表面活性增強(qiáng)劑為0. 3% 2%，包括硅酸鈉或月桂酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)的制備方法，將50％～65％的礦物油，30％～40％磁性微粒，1％～10％添加劑配比并依次加入，進(jìn)行攪拌混合，得到油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)。使用該油基磁流變液壓傳動(dòng)介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)閥芯的少相對(duì)滑動(dòng)副或無(wú)相對(duì)滑動(dòng)副運(yùn)動(dòng)，改善液壓元件及液壓系統(tǒng)的控制性能，能滿足大多數(shù)液壓系統(tǒng)對(duì)粘度的要求，滿足液壓系統(tǒng)中傳動(dòng)介質(zhì)的使用要求。
文檔編號(hào)C10N40/08GK102031187SQ20101060543
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者吳喜, 吳張永, 溫成卓, 王娟, 王嫻, 王慶輝, 莫子勇, 賈偉亮 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)