钐掺杂二氧化钛纳米电流变液的制备及其动态电流变性能

采用溶胶-凝胶结合水热法制备了钐掺杂二氧化钛(Sm-TiO2)纳米固体颗粒,并通过XRD,TEM等对Sm-TiO2进行了表征。结果表明,Sm3+的掺入保留了TiO2原有的锐钛矿晶型且没有其他新的晶型结构出现,其颗粒大小约为8~13 nm。将Sm-TiO2均匀分散在甲基硅油中形成纳米电流变液(n-ERF),并通过旋转流变仪测试了该n-ERF的动态电流变响应。结果发现,通过氯仿作为媒介而形成的n-ERF的具有优异的抗沉降稳定性;n-ERF具有显著的动态电流变响应,随着电场强度的增大,n-ERF的动态模量随之增加,且其线性平台区也随之变长,表现出典型的类固态响应行为,极化效应解释了产生这种现象的原因所在;当Sm3+掺杂浓度为0.05时,n-ERF表现出最优异的动态电流变性能。     

稀土掺杂纳米二氧化钛接枝聚硅氧烷电流变液的制备与性能研究

采用水热合成法制备稀土掺杂金红石型纳米二氧化钛,并通过XRD,TEM等对其进行了表征。结果表明,稀土离子的掺杂使得二氧化钛(110)晶面衍射峰位置发生了漂移,并且出现了不同程度的宽化,但并没有改变纳米TiO2的晶型,也没有出现稀土氧化物的特征衍射峰。稀土掺杂后的二氧化钛形貌为棒状,长径比约为110 nm∶20 nm。利用硅烷偶联剂KH-570对稀土掺杂纳米TiO2表面修饰,与乙烯硅油发生接枝反应制备新型电流变液,并通过旋转流变仪测试了该电流变液的稳态电流变性能。通过红外吸收光谱发现,乙烯基硅油与KH-570-TiO2发生了一定程度的接枝共聚反应。由于无机纳米粒子与聚硅氧烷连续相形成化学键体系,电流变液的抗沉降稳定性得到了很大的提高;稀土离子的掺杂增大了体系的极性,随着电场强度的增大,电流变液的线性平台区也随之变长,表现出典型的类固态响应行为,其中以Sm3+的掺杂效果最为显著。