丙三醇改性对电流变液性能的影响

以丙三醇和钛酸四丁酯为原料,采用沉淀法制备丙三醇改性氧钛系(gly-O-Ti)电流变液颗粒,通过实验研究丙三醇加入量对颗粒形态及电流变性能的影响。颗粒结构及形态测试结果表明,gly-O-Ti颗粒呈无定形态,其粒径随丙三醇量增加而增大。电流变性能采用MCR301旋转流变仪测得,结果表明,当丙三醇与钛酸四丁酯摩尔比为2.5时,所制备的gly-O-Ti颗粒具有最佳的电流变效应;以此颗粒为分散相制备颗粒质量浓度为70%的电流变液,其在2.5kV/mm的电场强度下,剪切屈服强度达150kPa,呈低场高强特性。     

硅油端基对草酸氧钛电流变液性能的影响

以草酸氧钛纳米颗粒为分散相,以黏度相近,端基不同的硅油(羟基硅油、甲基含氢硅油、二甲基硅油)为基液制备电流变液,测试其剪切屈服强度、零场黏度、漏电流密度、剪切稳定性、沉降稳定性,以研究硅油端基结构对电流变液性能的影响。测试结果表明,以极性端基能够提高电流变液的剪切屈服强度、电流变效率及沉降稳定性,但导致漏电流密度增大;空间位阻作用较小的端基能够提高电流变液的剪切屈服强度、电流变效率,降低漏电流密度,但导致沉降稳定性变差。     

改性高岭土/钛氧化物复合材料的制备及其高电流变活性

采用sol-gel法和机械化学法相结合制备了改性高岭土/钛氧化物颗粒,与甲基硅油配制成电流变液。XRD、FTIR分析表明,钛氧化物以含介孔的非晶态形式包覆在经过机械化学法制备的高岭土/NaCl复合物上,形成改性高岭土/钛氧化物复合颗粒。电流变性能测试表明,当颗粒体积分数为25％,E=3 kV/mm时,复合颗粒电流变液的静态屈服应力达7 kPa,是高岭土电流变液的9倍。同时发现钛氧化物含量对电流变效应有重要影响。电流变液介电性能的变化是其流变学性能提高的起源。     

基液黏度对草酸氧钛电流变液性能的影响

以草酸氧钛纳米颗粒为分散相,以不同黏度的二甲基硅油(运动学黏度为10 cSt、50 cSt、100 cSt、500 cSt和1000 cSt)为基液制备电流变液,测试其剪切屈服强度、零场黏度、电流变效率、响应时间及沉降稳定性,研究了基液黏度对草酸氧钛电流变液性能的影响。结果表明,以50 cSt二甲基硅油为基液的电流变液具有最佳的电流变效率,以100 cSt二甲基硅油为基液的电流变液具有最短的响应时间和较高的沉降稳定性。其机制是,较高的基液黏度可提供较大的黏滞阻力,但易引起颗粒的团聚。     

硅油端基对草酸氧钛电流变液性能的影响

以草酸氧钛纳米颗粒为分散相,以粘度相近、端基不同的硅油(羟基硅油、甲基含氢硅油、二甲基硅油)为基液制备电流变液,测试其剪切屈服强度、零场粘度、漏电流密度、剪切稳定性、沉降稳定性,以研究硅油端基结构对电流变液性能的影响。测试结果表明,以极性端基能够提高电流变液的剪切屈服强度、电流变效率及沉降稳定性,但导致漏电流密度增大;空间位阻作用较小的端基能够提高电流变液的剪切屈服强度、电流变效率,降低漏电流密度,但导致沉降稳定性变差。     

丙三醇/羧甲基淀粉/改性氧化钛复合颗粒的电流变性能

结合改进的水解法和溶胶-凝胶法,制备了丙三醇/羧甲基淀粉/改性纳米氧化钛复合颗粒,分析表明羧甲基淀粉和纳米氧化钛之间存在有相互作用;同时,介电测试表明此颗粒配制的电流变液的介电极化特性有很大改善.经流变学测试,此复合颗粒电流变液的动态剪切应力在颗粒质量分数为25%,剪切速率为100s-1,3kV/mm DC下为960Pa,剪切增幅比为35.同时,此电流变液的静态屈服应力在更高浓度,5kV/mm DC下可达到18kPa,比同等条件下改性氧化钛和CMS电流变液的静态屈服应力均有所提高.此外,这种电流变液还表现出较好的抗沉降性能.     

苯胺-SrTi(C2O4)2颗粒制备及其电流变性能

用沉淀法制备了苯胺-草酸氧钛锶（SrTi（C₂O₄）₂）颗粒。FTIR分析表明,苯胺已引入到SrTi（C₂O₄）₂颗粒的表面;XRD分析表明,苯胺-SrTi（C₂O₄）₂颗粒为含少量结晶的无定形态。采用SEM观察颗粒的形貌,结果表明,随反应体系中苯胺与钛原子物质的量比n_aniline/n_Ti的增大,苯胺-SrTi（C₂O₄）₂颗粒由近似球状（n_aniline/n_Ti =0）变为多面体状（n_aniline/n_Ti =2）,而后变为棒状与团簇状颗粒的混合体系（n_aniline/n_Ti =3）。以苯胺-SrTi（C₂O₄）₂颗粒为分散相制备颗粒质量分数为66.7%电流变液,电流变性能测试结果表明,在n_aniline/n_Ti =2时,电流变液具有较高的剪切应力和剪切屈服强度、较大的漏电流密度。苯胺在颗粒制备过程中起控制颗粒形貌的作用,在电流变液体系中起极性分子的作用,其对苯胺-SrTi（C₂O₄）₂电流变液性能的影响是两种效应综合作用的结果。     

TiO_2/尿素核壳纳米颗粒的制备及其电流变性能

在醇盐水解法制备TiO2颗粒的过程中加入尿素,制备TiO2/尿素核壳颗粒。采用SEM和TEM对颗粒的形貌进行表征,结果表明TiO2/尿素颗粒呈规则球形,粒径为400~500nm,具有良好的单分散性和完整的核壳结构;FT-IR分析表明,尿素成功包覆在TiO2颗粒表面;XRD分析表明,TiO2/尿素核壳颗粒呈无定形态。分别以TiO2/尿素核壳颗粒和纯TiO2颗粒为分散相制备同浓度的电流变液,性能测试结果表明,TiO2/尿素电流变液比纯TiO2电流变液具有更高的剪切屈服强度,且剪切应力在较宽的剪切速率范围内(1 000s-1)保持稳定。     

草酸氧钛锶电流变体的制备及性能

利用"水解—共沉淀"法合成草酸氧钛锶(STO)电流变颗粒相材料,通过扫描电镜、X射线能谱仪分析了颗粒相的形貌、结构。通过对草酸氧钛锶电流变体的流变性能进行测试。测试结果表明,草酸氧钛锶电流变体具有较高的电流变效应,良好的温度稳定性和抗沉降性能。     

花状微米颗粒的制备及其电流变性能研究

采用溶剂热法制备出花状微米颗粒。采用SEM,TEM,XRD,FT-IR等方法分析颗粒形貌及成分。结果表明,花状颗粒为丙三醇基化合物,其表观直径在2~3μm之间,表面由次级的刺状结构组成。分别以花状微米颗粒和光滑球状Ti O2颗粒为分散相制备电流变液,并测试其电流变性能和沉降稳定性。实验结果表明,在相同电场强度下,花状颗粒电流变液的剪切屈服强度明显高于光滑球状颗粒电流变液,但漏电流密度远小于光滑球状颗粒电流变液;静置12 d,花状颗粒电流变液的抗沉降率较之光滑球状颗粒电流变液有显著提高。花状颗粒特有的形貌是其具有优异电流变性能和沉降稳定性的主要原因。     

CMS/TiO2杂化材料电流变液的制备及其性能

利用特殊的溶胶凝胶方法原位制备了改性淀粉与无机钛氧化物杂化型电流变材料。实验表明,在强电场下其电流变效应比相同组份的淀粉、二氧化钛混合型电流变液有显著提高,直流电场4 kV/mm,剪切速率5 s-1时,静态剪切屈服强度可达4000 Pa以上。同时,抗沉降性明显改善,静置100 h几乎不沉淀。此外,温度效应也获得一定的优化,在10 ℃~90 ℃的工作温度范围内力学性能保持良好,70 ℃时剪切强度达到最大值。     

SDBS改性丙三醇氧钛颗粒的电流变性能研究

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,通过水热法对丙三醇氧钛(Gly-O-Ti)电流变颗粒进行表面改性。研究了SDBS对Gly-O-Ti电流变液性能的影响并讨论了其作用机理。结果表明在Gly-O-Ti电流变液制备过程中加入适量SDBS,可有效提高体系的电流变力学性能,并降低其漏电流密度。     

包覆型高岭土/二氧化钛纳米复合颗粒的电流变效应

采用溶胶-凝胶法制备了一种新型高岭土/二氧化钛纳米复合电流变液材料.XRD、FT-IR、SEM分析表明TiO₂以纳米晶的形态包覆于高岭土表面.电流变性能测试表明,不同的TiO₂质量比的复合颗粒电流变液效应不同,且都比纯高岭土电流变有显著提高.同时当复合颗粒中TiO₂质量百分比在34％,颗粒硅油体积分数为25％,直流电场为3kV/mm时,高岭土/二氧化钛纳米复合材料电流变液的静屈服应力达3.4kPa,是纯高岭土电流变液的5倍.     

插层高岭土/改性氧化钛纳米复合颗粒及其电流变性能

采用插层法制备出甲酰胺插层高岭土,然后通过液相沉积法制备了插层高岭土/改性氧化钛纳米复合颗粒.XRD、FT-IR测试结果表明极性物质甲酰胺很好的插入层状黏土高岭土中,且插层率受反应时间影响显著.SEM照片证实了改性氧化钛包覆于高岭土上.该纳米复合颗粒所配电流变液具有较好的电流变效应,电流变效应受钛酸丁酯用量显著改变.通过介电性能解释了电流变液性能优良的原因,为制备高性能电流变液提供理论依据.     

包覆表面活性剂的TiO2电流变液

利用W／O微乳液法,分别由水／SPan80或DBS／正戊醇／环己烷形成W／O微乳液,将钛醇盐在微乳中以水核为中心水解,制得包覆表面活性剂的TiO2粒子,包覆表面活性剂可显著提高TiO2的电流变活性,且非离子型表面活性剂的效果远好于离子型表面活性剂,一种典型的颗粒／硅油体积比为31％的电流变液在3kV/mm直流电场下的剪切 应力为1．4KPa,约为纯TiO2的3倍,漏电流密度小于25uA./cm2,当Span80与TiO2的质量比为7－13％,时有最佳电流变效应,包覆适量的非郭子表面活性剂明显优化电流变液的温度效应,改善颗粒的悬浮稳定性。     

复合颗粒电流变液的制备及其性能

制备了ＳｉＯ２／Ｐ（ＭＭＡ－ＭＡＡ）微囊复合颗粒电流变液,测试了该电流变液的力学性能和材料性能。结果指出：这种复合颗粒电流变液的稳定性有较大的提高;剪切强度随外加电场强度的增大而增大。     

钛酸钙体系电流变液的研究

采用草酸共沉淀的方法合成钛酸钙(CTO)体系的纳米颗粒,将颗粒与硅油均匀混合成的电流变液表现出了卓越的性能:屈服强度可达100kPa以上;电流密度小,不超过10μA/cm2;同时具有抗沉降性好,制备工艺简单,周期短等优点.研究了体积浓度、硅油粘度等对钛酸钙体系电流变性能的影响.不同温度处理过的CTO粉末所配制的电流变液的流变性能结果和FT-IR结果表明,羰基、羟基等极性基团是引发该体系巨电流变效应的原因.     

改性纳米氧化钛电流变液的制备及其特性

利用水解法与溶液沉积法, 合成了丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 改性氧化钛纳米电流变颗粒。经XRD 测定颗粒为无定形态, 用TEM 观察了粒子的形貌, 粒度分析表明颗粒粒径分布为70～300 nm , FTIR 图谱显示氧化钛上修饰有丙烯酰胺、SDBS。SDBS 的加入影响了颗粒的尺寸、表面性质及颗粒与硅油的润湿性, 最终引起电流变液介电性质的改善。丙烯酰胺的加入量也会影响电流变效应。电流变性能测试表明, 当SDBS/ 水质量比为1. 875 % , 丙烯酰胺/ 水质量比为0. 750 %时, 材料呈现最佳的电流变效应, 5 kV/ mm 直流电场下的静态剪切应力可达90 kPa , 电流变液具有极好的抗沉淀稳定性。这种优异的电流变效应源于颗粒界面极化的增强。      

稀土改性二氧化钛电流变液的性能

用溶胶－凝胶法制备了稀土元素改性的二氧化钛微粉,利用 ＤＳＣ、ＴＧ、ＸＲＤ等表征微粉,测试了微粉的介电性能,用微粉和甲基硅油配制了无水电流变液．流变学测量结果表明掺杂改性后的二氧化钛电流变液具有比在相同制备条件下所得纯二氧化钛配制电流变液强得多的电流变效应,典型的颗粒／硅油体积比为３５％的电流变液,在２５℃、直流３ｋＶ／ｍｍ、剪切速率为１．４４１ｓ~（－１）条件下的剪切强度可达１．７ｋＰａ,电流密度小于１０μＡ／ｃｍ~２,零场粘度为３～ＳＰａ·ｓ．稀土的掺杂量对电流变效应影响非常明显,存在一个稀土元素的最佳含量范围讨论了电流变液的剪切应力与电场强度、剪切速率的关系。     

Ni/(TiO_2+Urea)纳米核壳颗粒电流变行为

通过Sol-Gel法制备出Ni颗粒表面均匀包覆尿素掺杂二氧化钛涂层的纳米核壳颗粒Ni/(TiO2+Urea),对其电流变行为进行了研究.结果表明颗粒热处理温度和尿素加入量对其电流变活性有较大影响,热处理温度高于320℃以后剪切强度明显降低;尿素与Ti的质量比为30%时,剪切强度达到40kPa(4kV/mm直流电场),是无尿素时的10倍,但过量的尿素使强度下降.显微镜观察直流电场下电流变液的结构显示,尿素与Ti的质量比为30%时核壳颗粒电流变液形成的柱粗壮、致密,尿素过量时柱产生断裂,无尿素时柱纤细、疏松.尿素中的极性分子是影响Ni/(TiO2+Urea)颗粒电流变行为的重要因素.