功能化介电颗粒的可控制备及其对电流变液性能的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴开华 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-30 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 许高杰 |
| 关键词 | 电流变液 共沉淀法 静态剪切应力 电流变效率 |
| 中文摘要 | 电流变液（Electrorheological fluid，简称ERF）是由纳米或者微米级介电颗粒与绝缘液体混合而成的悬浮体系，其在智能控制、阻尼减震、离合器等领域表现出更大的优越性。Ca-Ti-O纳米颗粒电流变液是一种具有较好电流变性能的材料。但是，现阶段对纳米颗粒的组分、形貌的影响因素的研究并不充分，对放大工艺参数对电流变液性能的影响规律还不是很清楚；电流变液在零场下的静态剪切应力较大，电流变效率低，限制了其应用领域。 针对上述问题，本论文采用共沉淀法制备了纳米级和微米级的Ca-Ti-O颗粒，运用多种分析方法研究了其微观结构、形貌特性和电流变液的流变性能。主要内容如下： 1. 制备了Ca-Ti-O纳米颗粒， XRD分析表明颗粒中含有CaC2O4•2(H2O)晶体相，FT-IR研究表明存在TiOC2O4•2H2O非晶相；SEM分析表明颗粒为长棒状。固含量为60 wt%的电流变液，零场下的静态剪切应力为470 Pa；在外加电场强度为5 kV/mm时，静态剪切应力为74 kPa，漏电流密度低于9 μA/cm2。对反应中间过程的研究表明：过量的草酸是长棒状颗粒形成的原因。研究了不同的工艺参数对电流变液性能的影响，结果表明最有利于静态剪切应力提高的合成条件为：反应物初始摩尔比（[CaCl2]:[TBT]:[H2C2O4]）为1.05:1.00:2.50；反应溶剂体积比（EtOH/H2O）为3:1；反应温度为50 ℃；陈化时间为4 h。 2. 制备了Ca-Ti-O微米颗粒，SEM分析表明颗粒为纺锤状，长径比约等于3。固含量为50 wt%的电流变液，零场下的静态剪切应力仅为5.5 Pa，在外加电场强度为5 kV/mm时，静态剪切应力为65 kPa，静态电流变效率达到了11818。电流变效率显著提高的原因是颗粒尺寸变大使得电流变液在零场下的静态剪切应力大幅度降低。对颗粒尺寸效应的研究表明：小颗粒有助于提升电流变液在高场下的静态剪切应力，但是零场下的静态剪切应力有更大幅度的增大。对不同反应物初始摩尔比（[CaCl2]:[TBT]:[H2C2O4]）下制备的粉体的电流变液的流变性能测试结果表明：增加草酸的含量有利于电流变液在高场下静态剪切应力的提高，同时零场下的静态剪切应力和漏电流密度基本不变。对陈化时间的研究结果表明：当陈化时间为2 h时，可以获得最佳的电流变性能和制备效率。 i |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-07-21 |
| 源URL | [http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/528]  |
| 专题 | 宁波材料技术与工程研究所_硕/博士论文成果 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴开华. 功能化介电颗粒的可控制备及其对电流变液性能的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：宁波材料技术与工程研究所
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