电流变液的分散液体对电流变效应的影响

电流变液是由分散液体和颗粒两部分组成的悬浮液。本项目从研究分散液体的角度来探索提高电流变液的另一途径。研究不同的绝缘液体对流变性能的影响；寻找包含极性分子或极性基团的液体，将高介电常数的颗粒分散在这些液体中，探索极性分子产生强电流变效应的可行性，找到绝缘液体与颗粒相互作用对电流变液性能的影响规律和影响机理，获得得综合性能优异的电流变液，为新型电流变液的研究提供一个新的途径。

电流变液是由介电颗粒与绝缘液体混合而成的复杂流体，在外加电场作用下其流变性能可以发生连续变化，是一种软硬可调智能材料。极性分子型电流变液（PM-ER fluids）（又称巨电流变液）剪切强度可比传统电流变液高约两个数量级，一般是在纳米颗粒上吸附极性分子，与绝缘油混合而成。制备颗粒要用凝胶法等，使颗粒表面有极性分子吸附。这种方法制备周期长，难以严格控制。而且电流变液使用较长时间后，极性分子会脱落，使电流变液剪切强度下降，如在转筒中旋转10万圈后，屈服强度约下降50%。为克服这些缺点，根据我们以前提出的极性分子型电流变液机理，我们试验PM电流变液的新制备方法，采用在绝缘油中添加极性分子，而颗粒则使用普通购买的纳米颗粒，加热处理，然后将颗粒与包含极性分子的绝缘油混合而制备成电流变液。通过数百次实验，获得了多种性能较好的样品。例如将某种极性分子溶解在液压油中，购买的钛酸铜钙纳米颗粒加热处理，用这种颗粒与上述液压油混合，所制备的新型电流变液的剪切屈服强度可达50 kPa以上。该方法能够快速经济地合成性能稳定的电流变液变液，是一种的电流变液材料制备新方法。为巨电流变液的制备开辟了新途径，对发展其应用有重要价值。此外，我们还对极性分子型电流变液测量及应用相关方法进行研究，为发展其应用做准备。