聚苯胺-BaTiO3包覆粉煤灰漂珠復(fù)合材料的制備及其電流變性能的研究.pdf

1、電流變液是一種具有潛在應(yīng)用前景的記憶型功能材料，備受廣大學(xué)者關(guān)注。自1947年Winslow發(fā)現(xiàn)電流變液以來，其從含水電流變液逐步發(fā)展到無水電流變液，性能得到大幅提高。無水電流變液核心部分為基液中的分散相粒子，其性能直接決定電流變液的性能。為獲得性能較優(yōu)異的電流變液，復(fù)合材料作為分散相得到了廣泛研究。本文首先制備了不同包覆層的復(fù)合粒子，對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀形貌、導(dǎo)電性能、介電性能進(jìn)行了表征研究；其次，將復(fù)合粒子作為分散相制備了電

2、流變液，對(duì)其在基液中的懸浮性能及電流變性能進(jìn)行了測(cè)試。具體研究工作及結(jié)論如下：
　?。?）探究了不同濃度γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)甲苯溶液對(duì)粉煤灰漂珠(FAFB)硅烷化反應(yīng)程度的影響，以獲得APTES修飾FAFB(m-FAFB)表面引入的氨基為反應(yīng)點(diǎn)，與苯胺(An)發(fā)生聚合，制備出以m-FAFB為核、聚苯胺(PAn)為殼的核/殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料(m-FAFB/PAn)。采用化學(xué)元素分析、FTIR、XRD、SEM、TGA、數(shù)

3、字式四探針以及LCR數(shù)字電橋?qū)?fù)合材料結(jié)構(gòu)及其性能進(jìn)行分析。并以m-FAFB/PAn為分散相配制成電流變液，對(duì)懸浮性及屈服剪切應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明m-FAFB/PAn較PAn及FAFB懸浮穩(wěn)定性有所提高，電場(chǎng)對(duì)m-FAFB/PAn電流變液的電流變性能影響明顯，但其抗擊穿性能較差，在外加電場(chǎng)為3.5kV/mm時(shí)其發(fā)生介電擊穿。
　?。?）利用溶膠凝膠法制備FAFB/BaTiO3復(fù)合材料。采用FTIR、XRD、SEM、數(shù)字式四探針

4、以及 LCR數(shù)字電橋?qū)?fù)合材料結(jié)構(gòu)及其性能進(jìn)行分析。以FAFB/BaTiO3復(fù)合材料為分散相配制電流變液，對(duì)其懸浮性及外加電場(chǎng)下的屈服剪切應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試分析，結(jié)果表明：FAFB/BaTiO3復(fù)合材料具一定的懸浮穩(wěn)定性，其在靜置7d的懸浮液懸浮率為70％；在電場(chǎng)作用下表現(xiàn)出明顯的電流變特性，且抗擊穿性能較好。
　?。?）采用溶膠凝膠-水熱法制備FAFB/PAn為基體，具有雙層外殼的核/殼結(jié)構(gòu)FAFB/PAn/BaTiO3復(fù)合材料。采用

5、FTIR、XRD、SEM、數(shù)字式四探針以及LCR數(shù)字電橋?qū)?FAFB/PAn/BaTiO3復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析。以FAFB/PAn/BaTiO3復(fù)合材料為分散相配制電流變液，對(duì)其懸浮性及外加電場(chǎng)下的屈服剪切應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試分析，結(jié)果表明：FAFB/PAn/BaTiO3復(fù)合材料懸浮穩(wěn)定性較FAFB/PAn復(fù)合材料差；在電場(chǎng)作用下表現(xiàn)出較明顯的電流變特性，在外加電場(chǎng)為4.0kV/mm下，屈服剪切應(yīng)力達(dá)631Pa，且其具有較好抗擊穿性能。<

6、br>　?。?）利用原位聚合法制備PAn包覆FAFB/BaTiO3復(fù)合材料(FAFB/BaTiO3/PAn)，采用FTIR、XRD、SEM、數(shù)字式四探針以及LCR數(shù)字電橋?qū)AFB/BaTiO3/PAn復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析。以FAFB/BaTiO3/PAn復(fù)合材料為分散相配制電流變液，對(duì)其懸浮性及外加電場(chǎng)下的屈服剪切應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試分析，結(jié)果表明：FAFB/BaTiO3/PAn復(fù)合材料具有較優(yōu)異的懸浮性能，靜置7d后，懸浮液懸浮率高達(dá)