壳核型聚苯胺/钛酸钡复合电流变材料的制备及表征

采用溶液聚合的方法,在经过硅烷偶联剂表面修饰的钛酸钡微粉表面原位聚合聚苯胺,得到聚苯胺/钛酸钡壳核结构(BaTiO3/PAn)的有机-无机复合粒子.借助SEM、XRD、FT-IR、DSC-TG等分析手段研究了复合粒子的形貌、结构及热性能.利用改装后的旋转粘度计分别对钛酸钡和聚苯胺/钛酸钡复合颗粒的电流变性能进行研究.结果表明利用硅烷偶联剂成功地在钛酸钡粒子表面接枝合成聚苯胺,聚苯胺/钛酸钡复合颗粒电流变液的电流变性能明显比纯钛酸钡的电流变性能有所提高.     

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。     

聚苯胺链段含量对PAn-g-PEG/LiClO4电流变性能的影响

用化学氧化共聚法制备了聚乙二醇-接枝-聚苯胺(PAn-g-PEG)纳米粒子,并将其与LiClO4形成的络合物粒子分散到硅油中得到了无水电流变(ER)液.研究了PAn-g-PEG中的聚苯胺链段含量(y/x)对ER液性能的影响.结果表明PAn-g-PEG在水溶液中能自组装形成核壳结构,PAn-g-PEG/LiClO4络合物ER液的流变性能对电场能产生显著和快速的响应.随着y/x的增加,ER液的电致剪切应力在y/x=64时出现最大值,漏电流单调降低.     

温度对电流变体智能材料的性能影响

本文通过化学合成的方法制备了含氯离子(Cl-)的草酸氧钛钡(BTO)颗粒材料,以甲基硅油Ⅰ为基础液,制备了电流变体,考察了该体系的粘度和流变等性能随温度的变化规律。     

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。     

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。     

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。     

电喷法钛氧/聚乙烯吡咯烷酮/硬脂酸颗粒及其电流变性能

采用电喷法制备钛氧/聚乙烯吡咯烷酮/硬脂酸(钛氧/PVP/SA)微纳米颗粒。SEM、粒径分析表明钛氧/PVP/SA颗粒为规则球状,平均尺寸为236.7nm;FT-IR表明PVP、SA成功引入钛氧颗粒;XRD表明钛氧/PVP/SA颗粒为无定形态。分别以电喷法钛氧/PVP/SA、水解沉淀法钛氧/PVP/SA颗粒为分散相,制备质量分数为43%的电流变液。电流变性能测试结果表明,电喷法钛氧/PVP/SA电流变液比水解沉淀法钛氧/PVP/SA电流变液具有更高的剪切屈服强度及剪切稳定性。     

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。      

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.