ER流体的应用前景展望

ER流体在电场作用下,可瞬间从液态转变成固态,撤离电场又可即刻回复到液态。在固态下它的切变强度可随电场强度而变化。扼要介绍ER流体的基本特性,概述了ER流体应用的主要方面,特别是作为仿生智能材料“肌肉”的可能应用。     

采用ER流体半主动座椅减振器的车辆平顺性模拟

介绍采用ER流体的筒式半主动座椅减振器车辆的平顺性模拟.建立具有针对系统不确定的内部鲁棒性的滑模控制器,通过控制电场来控制座椅的振动水平.模拟计算结果表明,采用半主动悬架时,在共振频率附近位移和加速度的传输率得到实质性的减小;当汽车驶过不平路面时,从半整车模型的位移和加速度的频率响应的整个频域段来看,采用ER流体半主动悬架汽车的性能得到了很大提高.特别是在1Hz以上频率段,位移和加速度传输率都得到了显著减小.表明通过采用ER流体半主动悬架能够很好地提高车辆的行使平顺性.     

聚吡咯的合成及电流变性能的研究

以有机半导体聚吡咯为分散相 ,制备了均相电流变流体 (ER流体 ) ,测试了它在电场下表观粘度、剪切应力等流变学性质的变化。结果表明 ,以 1 溴萘为分散介质的电流变流体在 3kV mm的电场中 ,剪切速率为 12s- 1 时 ,剪切应力达到最大值 10 0 0Pa。剪切应力和表观粘度随温度升高而下降 ,在 5 0℃时 ,最高剪切应力只有 36 0Pa ,而在常温同等条件下 ,剪切应力有 70 0Pa     

高分子液晶电流变流体的研究

研究以聚硅氧烷侧链高分子液晶作为分散相 ,制备均相的电流变流体 (ER流体 ) ,测试其在电场下表观粘度、剪切应力等流变学性质的变化。结果发现 :以硅油作分散介质 ,含6 6 7%的高分子液晶的流体 ,在剪切速率为 30 0s- 1时 ,电场强度 (E)从 0升至 2kV/mm ,流体的剪切应力从 2 0 0Pa·s上升至 540 0Pa·s ,表观粘度由 2 0 0 0mPa·s上升至 10 0 0 0mPa·s ,并且 ,流体在80℃时仍有很强的电流变效应 ,能在较宽的温度范围内使用     

超临界二氧化碳介质中纳米颗粒合成研究进展

在超临界流体介质中制备纳米颗粒是一项纳米颗粒合成的新技术.介绍了超临界流体的特性,综述了超临界流体快速膨胀、超临界流体抗溶剂、超临界流体干燥、超临界流体微乳液、超临界二氧化碳制动沉降法等技术的原理、影响因素、应用研究及发展前景.利用超临界流体较好的溶解、扩散和传质能力,可制备出性能优异的纳米颗粒.     

关于一些非牛顿流体(英文)

我们考虑了满足Clausius-Puhem不等式的一类二维Rivlin Ericksen流体.对于严格孤立的流体,我们证明了如果处于均衡时Helmhdtz自由能量非最小,则在一定条件下所有原始扰动不仅会放大而且会增加.这些结果推广了Fosclish Rajagopal在1982年得到的二维Rivlin Ericksen流体的一种特例一二等级流体的相关结果.     

纳米流体在制冷及冷却中的应用研究进展

介绍了纳米流体的分类及制备,综述了纳米流体在导热系数、对流换热系数、粘度等热物理性能方面的研究状况.重点归纳了纳米流体在制冷和冷却方面的应用研究,如在相变蓄冷介质中添加纳米流体后提高了蓄冷效果,在微通道和微换热器内的纳米流体也表现出优良的换热性能.指出纳米流体在制冷和冷却方面具有很好的应用前景.     

空间低温流体贮存的压力控制技术进展

分析了空间微重力条件对低温流体贮存的影响,重点介绍了亚临界空间低温流体贮存压力控制技术的主要内容和技术发展情况,并简要展望了空间低温流体贮存技术在未来空间系统中的应用。     

流体可压缩性对半无限流体域中结构振动的影响

本探讨了流体可压缩性对半无限流体域中结构振动的影响。研究结果表明：在“软”边界(自由表面)半无限流体域中，流体可压缩性对结构振动响应的影响要比在“硬”边界(刚性壁面)半无限流体域和无界流体域中的影响小，特别是在低频和结构离自由液面较近的情况下，流体可压缩性对结构振动响应影响不大。     

REXA执行机构调节系统在管线中的应用

本文介绍了工业过程控制系统中调节流体流量的控制装置,它可通过对流体流量的控制来调节流体、温度、液位、压力等工艺参数。调节阀系统主要由两大部分组成-即执行器和阀体两部分组成。     

稀土改性二氧化钛电流变液的剪切强度随温度变化关系

用溶胶-凝胶法制备了系列锐钛矿型掺杂稀土元素二氧化钛粉粒,在干态下对其所配制的电流变液进行了力学性能测试及其温度效应研究。结果表明,掺杂后的电流变液性能远优于同条件下所制纯二氧化钛电流变液。温度效应明显优化,在10 ℃~100 ℃均有较强的电流变活性,使用温度范围比纯二氧化钛电流变液大幅度加宽,80℃剪切应力达到最大。材料中的RE/Ti摩尔比对电流变效应影响显著,不同温度下RE/Ti=0.07~0.11之间电流变液呈现最佳的电流变效应,RE/Ti摩尔比引起电流变液介电性质的改变是电流变效应增强和不同的起因。     

电流变体特性及电流变体应用器件的进展

本文详细评述了电流变体(ERF)材料的组成、工作机理及其流变力学性能,提出以Bingham塑性体来近似描述电流变体的流变特性,综述了电流变体在智能材料、汽车离合器、液压阀门等器件中的应用,给出了含电流变体的双层智能复合材料梁单层、双层加电状态对其振动特性的影响,设计了含电流变体的主动控制式减振器,并对其在外加电场作用下的减振性能进行了评价。     

稀土铈改性二氧化钛微粉的制备及其介电性质

用Sol-gel法制备了掺杂稀土元素铈的二氧化钛微粉,测试了它的介电常数和电导率,由该材料作分散相与甲基硅油配制了无水电流变液,对其电常数和电导率增加,材料的电流变性能也发生很大的改变,存在一个稀土含是珠最佳浓度范围,在此区域介电常数取得最大值,电流变液的剪切强度也取得极大值,比纯二氧化钛电流变液的流变性能提高5倍以上。     

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.     

The influence of solid-phase concentration on the performance of electrorheological fluids in dynamic squeeze flow

The yield stress of electrorheological (ER) fluids increases by orders of magnitude when electric field is applied across them. In the absence of the field, ER fluids behave as Newtonian fluids. This paper is concerned with an experimental investigation to determine the rheological performance of ER fluids, consisting of a dielectric liquid carrier with a range of solid-phase concentration. The ER fluid was contained in a squeeze cell, which during motion subjects the fluid to both compressive and tensile loading. The results were analysed in terms of the capacity for the transmission of imposed forces across the fluid and showed a great dependence on the applied D.C voltage and the weight fraction of the dispersed solid-phase. In addition, the implications of the results to vibration control, where the ER fluid is employed in an engine mount, are discussed.     

Polar‐Molecule‐Dominated Electrorheological Fluids Featuring High Yield Stresses

Recent works on the development of various electrorheological (ER) fluids composed of TiO₂, Sr? Ti? O, and Ca? Ti? O particles coated with C? O/H? O polar groups are summarized, in which an extremely large yield stress up to 200 kPa is measured and the dynamical yield stress reaches 117 kPa at a shear rate of 775 s^?1. Moreover, unlike that of traditional dielectric ER fluids, the yield stress displays a linear dependence on electric field strength. Experimental results reveal that it is the polar molecules adsorbed onto the dielectric particles that play the decisive role: the polar‐molecule‐dominated ER effect arises from the alignment of polar molecules by the enhanced local electric field in the gap between neighboring particles. The pretreatment of electrodes and the contrivance of new measuring procedures, which are desirable for the characterization and practical implementation of this material, are also discussed. The successful synthesis of these fluids has made many of the long since conceived applications of the ER effect available.     

电流变液的研究现状及应用前景

电流变换是具有高介电常数的固体微粒分散于低介电常数的绝缘液体中所形成的一类稳定悬浮液。作为近年来发展较快的一类智能材料,由于其具有在液体和固体之间进行快速可逆转变的特性,因此在机电一体化制、汽车、通用机械等领域有着广泛的应用前景,并有可能在这些部门引起革命性的变化。详细综述了电流变液在作用机制、材料、应用等方面的研究现状,并提出了电流变液研究中尚待解决的问题。     

电场作用下电流变液的拉伸、压缩和剪切特性

对外加直流电场作用下电流变液的拉伸、压缩和剪切特性进行了实验研究。实验结果表明,在外电场作用下,电流变液的压缩强度比剪切强度约高一个数量级,压缩强度是拉伸强度的2~3倍。压缩弹性模量约与压缩过程中电场强度的三次方成正比。压缩应力与电流变液本身性能、外加电压大小和压缩应变都有密切关系。拉伸屈服应力为剪切屈服应力的拉伸屈服应力和剪切屈服应力的3~4倍,据此计算得到剪切屈服应变角度在15°~18.5°之间。     

温度对电流变液体流变行为的影响

研究了温度对硅铝酸盐、沸石、高分子、钛酸钡悬浮相电流变液体（ERF）抗剪强度及表观粘度的影响规律,结果表明,温度的作用规律主要受外加电场强度和悬浮相数量的影响,与剪切速率的大小无明显关系。温度升高,在高的外加场强下,硅铝酸盐系ERF和沸石系ERF的抗剪强度有明显峰值出现;高分子材料悬浮相ERF也有峰值现象;BaTiO3悬浮相ERF的抗剪强度则单调下降。     

智能复合材料结构的主动振动控制

本文提出应用电流变体(Electro-Rheological Fluids)材料作为复合材料结构振动主动控制的材料,针对含电流变体材料的智能复合材料悬臂梁,进行了振动的主动控制,测试了智能复合材料悬臂梁在外加电场作用下,弹性模量、衰减系数、固有频率等振动特性的变化,同时,针对不同的梁材料,给出了材料变化对梁振动控制的影响.