磁流变液的可控电气特性研究

磁流变液（或磁流变效应）近年来已在各种民用与军事领域得到了非常重要和成功的应用。目前，国内外有关磁流变液的研究工作均是基于磁流变液的可控力学特性方面。本项目着重研究磁流变液的可控电气特性，研究工作将主要采用试验、测试的研究方法，通过磁流变液的磁性微颗粒、基液的选择，试验来证实磁流变液的可控电气特性的存在和有效，获得其变化规律。具体包括两方面：一是研究基于磁流变液的可控"开关"技术，即通过外加磁场的控制来实现磁流变液在特定形式上的电阻由极小变为极大或由极大变为极小的技术，也就是研究磁流变液的电阻"陡变"特性；二是研究如何合理地形成并控制外加磁场，以便有效控制由微颗粒所形成的导电通路的电阻大小，即研究磁流变液的电阻"微变"特性。.本项目如能证实磁流变液的可控电气特性的存在、有效，则将拓展磁流变效应的应用范围，且有望探索一个新的基础及应用研究领域，具有重要的科技创新意义和应用前景。

本项目重点研究磁流变液的可控电气特性，首先通过合理调配磁流变液中磁性微颗粒与基液的比值参数，制备出稳定且具有导电特性的磁流变液；其次通过磁电子学测试证实磁流变液的可控电气特性的存在性和有效性，并结合微磁学分析解释其动力学机理；再其次通过改变磁性微颗粒的自身导电率，提高磁流变液的可控电气性能。本项目主要对可控电气性能的三方面进行了深入研究，一是研究了磁流变液的可控“开关”特性，在外磁场调控下提高磁流变液在断链/成链时电阻“陡变”效应；二是研究了磁流变液的电阻“微变”特性，在外磁场调制下实现了由磁流变液内部磁性微颗粒链束形成的导电通路调控。三是研究了磁流变液内部磁性微颗粒的动力学微观特性，在脉冲外磁场下磁性微颗粒成链/断链实验和微磁学模拟发现其颗粒的成链/断链行为与磁颗粒内部磁化分布密切相关。通过本项目不仅证实磁流变液的可控电气特性的存在性，而且为磁流变效应的应用拓展提供了可靠的实验依据。