一種具有高導電性的磁流變液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于功能材料技術領域，具體設及一種具有高導電性的磁流變液及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 磁流變液是近年來得到高度重視的新型智能材料，它是將微米尺寸的磁性顆粒分 散于非磁性液體中形成的懸浮液。在外加磁場下可W在瞬間從牛頓流體變?yōu)橘e漢塑形體， 磁流變液該種粘度隨外加磁場發(fā)生變化的效應稱為磁流變效應，磁流變液可廣泛應用于機 械工程、汽車工程、控制工程、精密儀器加工及航空航天等領域。在本領域現(xiàn)有技術中，傳統(tǒng) 的磁流變液是由絕緣性極強的基液和根本不導電的磁性微顆粒組成，因此傳統(tǒng)的磁流變液 是不能夠具備可控電學特性的。國內(nèi)目前在磁流變液領域的研究工作已經(jīng)取得很多應用成 果，磁流變液的可控電學特性作為一種新的特性，其研究有望開創(chuàng)磁流變液應用的一個新 的基礎及研究領域。
[0003] 磁流變液要具備可導電性，則要選擇既導磁同時又導電的微顆粒，使得電流變液 巧時既具有電流變特性、又具有磁流變（MR)的特性，諸如鑲、鐵等粒子。電流變液與磁流 變液作為一種新型智能材料、在外加電場、磁場、禪合電磁場時，其粘度、剪切強度也瞬間變 化，由易流動的低粘度流體變?yōu)殡y流動或不流動的高粘度固體。當電、磁、電磁場撤去W后， 它又可W在毫秒時間內(nèi)恢復到液態(tài)，同樣具有可逆、連續(xù)、可控特性，表現(xiàn)出良好的電、磁、 電磁控制行為，它不僅克服了ER需要極高的電壓，MR響應時間較長，穩(wěn)定性差，均不利于應 用等缺點，而且電磁禪合使得其兼具電流變、磁流變的特性之外還具有它們兩者所沒有的 特性，既電磁禪合作用，大幅提高電流變液的性能，十分適合于用作可控阻巧減振器件，極 大簡化阻巧結構，大幅減輕重量，提高效率。使其在交通工具、液壓設備、機械制造業(yè)、傳感 器技術等領域具有更為廣泛的應用前景。
[0004] 微米幾基鐵粉是目前用得最多的制備磁流變液的導電性分散相，選擇甲基硅油作 為分散介質(zhì)。例如專利號為201310210155. 3的發(fā)明專利，公開了一種磁流變液，該磁流變 液由重量百分比50~80%的混合幾基鐵粉、10~40%的載液、0. 5~2%的表面活性劑、 0. 5~2 %的觸變劑、0. 5~2 %的抗氧化劑、0. 5~2 %的固體潤滑劑W及0. 5~2 %的分散 劑組成，該發(fā)明通過在微米級幾基鐵粉中添加少量的納米級幾基鐵粉，不僅可W顯著提高 磁流變液的沉降穩(wěn)定性，而且還能夠提高磁流變液在磁場下的剪切屈服應力，但現(xiàn)有技術 中研發(fā)工作仍然是基于磁流變液在磁場作用下的可控力學特性方面來針對磁流變液進行 改進，而針對磁流變液可控電氣特性該一方面的改進較少。在無外加磁場作用下，由于基液 具有電氣絕緣特性將呈現(xiàn)出高電阻的電氣特征；在外加磁場作用下，原本自由分散的具有 導電特性的磁性顆粒會形成平行于外部磁場方向的類似于"導線"的磁鏈束，因而在磁場方 向表現(xiàn)出導電性能。但普通的幾基鐵粉作為分散相制備的磁流變液在成鏈方面能力較弱， 影響了其導電能力，該成為研究磁流變液可控電氣特性的主要障礙。因此，能否發(fā)明出一種 具有高導電性，且制備工藝簡單，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的磁流變液成為本領域技術人員亟待 解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種W鍛銀幾基鐵粉作為分散相來提高磁流變 液導電性能的方法，該磁流變液與傳統(tǒng)磁流變液相比具有更好的導電性能，更快的磁響應 速度。
[0006] 本發(fā)明的技術方案為；
[0007] 一種具有高導電性的磁流變液，所述的磁流變液包括W下質(zhì)量百分比的組分：
[000引鍛銀幾基鐵粉 8%~60%;
[0009]載液 39. 8%~90%;
[0010] 表面活性劑 0. 2 %~2 %。
[0011] 優(yōu)選地，所述的磁流變液包括W下質(zhì)量百分比的組分：
[0012] 鍛銀幾基鐵粉 18. 5%~50%;
[0013]載液 49. 5%~80%;
[0014] 表面活性劑 0.5%~1.5%。
[0015] 更優(yōu)選地，所述的磁流變液包括W下質(zhì)量百分比的組分：
[0016] 鍛銀幾基鐵粉 39% ;
[0017]載液 60% ;
[001引表面活性劑 1%。
[0019] 所述的鍛銀幾基鐵粉粒徑為4~25 y m微粒。
[0020] 所述載液為室溫粘度為500~lOOOmPa. S的甲基硅油。
[0021] 所述表面活性劑為油酸、十二烷基苯橫酸鋼、硬脂酸、月桂酸中的一種或幾種組 合。
[0022] -種具有局導電性的磁流變濃的制備方法，包括W下步驟：
[0023] 步驟一；制備還原劑；將重量份數(shù)為5~15份葡萄糖、0. 5~3份酒石酸、200~ 300份蒸饋水混合加熱，冷卻后加入20~30份己醇，制成還原劑；
[0024] 步驟二；制備鍛銀幾基鐵粉；采用化學鍛的方法，將重量份數(shù)為4~6份幾基鐵 粉加入配制好的重量份數(shù)為150~300份銀氨溶液中攬拌，超聲分散，混合均勻后，緩慢滴 入重量份數(shù)為150~300份還原劑中得到粉體，將粉體清洗、過濾、烘干后得到鍛銀幾基鐵 粉；
[0025] 步驟S;制備磁流變液：將39. 8%~90%載液、0. 2%~2%表面活性劑用混合機 攬拌均勻后，加入8%~60%鍛銀幾基鐵粉，通過粉碎裝置研磨1~4小時，制備成磁流變 液。
[0026] 優(yōu)選地，一種具有高導電性的磁流變液的制備方法，包括W下步驟：
[0027] 步驟一；制備還原劑；將重量份數(shù)為11份的葡萄糖、1份酒石酸與250份蒸饋水混 合加熱，冷卻后加入25份己醇，制成還原劑；
[002引步驟二；制備鍛銀幾基鐵粉；采用化學鍛的方法，將4~6幾基鐵粉加入配制好的 重量份數(shù)為220份銀氨溶液中攬拌，超聲分散，混合均勻后，緩慢滴入重量份數(shù)為220份還 原劑中得到的粉體，將粉體清洗、過濾、烘干后得到鍛銀幾基鐵粉；所述銀氨溶液由硝酸銀 和氨氧化鋼制備而成；
[0029] 步驟S;制備磁流變液：將39. 8%~90%載液、0. 2%~2%表面活性劑用混合機 攬拌均勻后，加入8%~60%鍛銀幾基鐵粉，通過粉碎裝置研磨1~4小時，制備成磁流變 液。
[0030] 所述步驟二中的幾基鐵粉粒徑為2~15ym。
[0031] 所述步驟=中粉碎裝置為研磨機、磨砂機或球磨機。
[0032] 本發(fā)明有益效果；
[0033] 1、本發(fā)明的磁流變液克服了其在成鏈方面能力較弱，影響其導電能力的缺點，使 得本發(fā)明的電阻明顯減小，導電能力顯著增加。
[0034] 2、本發(fā)明通過在微米級幾基鐵粉表面鍛了一層納米銀，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的幾基鐵粉作為 分散相，不僅可W顯著地提高磁流變液的磁響應速度，還可W明顯提高磁流變液的導電性 能。
[0035] 3、本發(fā)明磁流變液制備方法操作簡單、安全、無污染，可廣泛應用于磁流變液材料 制備W及可控電氣材料應用技術研究領域。
【附圖說明】
[0036] 圖1所示為本發(fā)明實施例1中分別W鍛銀幾基鐵粉與未鍛銀幾基鐵粉為分散相制 備的磁流變液電阻隨磁場變化曲線圖。
[0037] 圖2所示為本