硅橡膠基磁流變彈性體制備與性能分析.pdf

1、磁流變彈性體是一種新型的智能復合材料，屬于磁流變材料的一個新的分支。它主要由鐵磁性顆粒與聚合物組成，其內部的鐵磁性顆粒呈鏈狀有序結構。它的力學性能受外加磁場控制，可應用于變剛度或避免共振的智能器件。
　　 本文在不同的預加磁感應強度下，嘗試采用微米級羰基鐵粉為磁性填充粒子，雙組分室溫硫化硅橡膠為基體，按照不同的組份配比，制備了高性能的磁流變彈性體。同時對其各項性能做出了評價與分析。
　　 通過測試不同試樣的密度和邵氏硬度

2、。發(fā)現(xiàn)由于硅橡膠體積的變化，有磁制備試樣的密度小于無磁制備的試樣，兩種制備條件下試樣的硬度差別不大，而且密度和硬度都隨羰基鐵粉含量增加而增大。通過觀察不同成分配比試樣的微觀形貌，發(fā)現(xiàn)在材料固化時施加磁場，鐵磁性粒子在磁場力作用下會排列成鏈狀結構。
　　 通過測試不同羰基鐵粉含量磁流變彈性體的靜態(tài)剪切性能。結果表明，隨著羰基鐵粉質量分數(shù)的增加，試樣的靜態(tài)剪切模量隨之增大，且有磁場制備試樣的剪切模量大于無磁場制備試樣，在羰基鐵粉含量

3、為70％時，有磁場制備試樣的剪切模量可達1.536MPa，無磁場制備試樣只有0.873MPa。在垂直于鏈狀結構方向上施加剪切作用力，其剪切模量大于平行鏈狀結構方向，兩個方向上的靜態(tài)剪切模量最大相差0.436MPa。
　　 建立了動態(tài)力學性能測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可測試得到磁流變彈性體的共振頻率，并利用共振頻率推導出了動態(tài)剪切模量計算公式。通過測試0mT～700mT磁感應強度下不同羰基鐵粉含量磁流變彈性體的共振頻率，得到了動態(tài)剪切模量的

4、變化規(guī)律。結果表明，測試磁場越大、羰基鐵粉含量越多，共振頻率越大，磁流變效應也越大；在700mT磁感應強度下及羰基鐵粉質量分數(shù)為75％時，所制備的磁流變彈性體共振頻率相對變化率可達到30％，同時，其動態(tài)剪切模量最大相對變化率可以達到66％，達到了磁場控制剪切模量的目的。
　　 研究了磁性顆粒尺寸、外加劑含量和預結構化磁場對磁流變性能的影響。結果表明，通過選用大粒徑顆粒、加入適量的硅油來改變基體性能和增大預加結構化磁場可以增強磁流