草酸氧鈦鋇與草酸氧鈦鋇-聚苯胺復(fù)合粒子的制備及電流變性研究.pdf

1、本文采用草酸鹽共沉淀的方法，制備了草酸氧鈦鋇納米粒子并利用原位復(fù)合技術(shù)成功地制備了聚苯胺包裹草酸氧鈦鋇納米粒子的復(fù)合粒子。在此基礎(chǔ)上分別將草酸氧鈦鋇納米粒子、草酸氧鈦鋇/聚苯胺復(fù)合粒子與甲基硅油組成電流變液。系統(tǒng)地研究了粒子尺寸、粒子質(zhì)量百分比濃度、聚苯胺含量、電場強(qiáng)度、溫度等對電流變液性能的影響。 采用傳統(tǒng)的草酸鹽共沉淀法，通過控制反應(yīng)時間制備了不同粒子尺寸的草酸氧鈦鋇納米粒子，并用等離子元素分析、滴定法、TEM、粒度分析、X

2、RD、TG-DSC等對草酸氧鈦鋇納米粒子的組成、結(jié)構(gòu)、粒徑、晶態(tài)、熱穩(wěn)定性等進(jìn)行了測試與表征。研究發(fā)現(xiàn)粒子尺寸隨著反應(yīng)時間的延長而增大，但均為鈦鋇比一定的非晶態(tài)納米粒子。對由草酸氧鈦鋇與硅油組成的電流變液的性能研究發(fā)現(xiàn)：由70m左右的粒子組成的電流變液表現(xiàn)出最佳的電流變性能；粒子的質(zhì)量百分比濃度對電流變液的性能也有著重要的影響，當(dāng)粒子質(zhì)量百分比為70﹪時，粒子與硅油有很好的浸潤性提拉時成絲狀，在電場作用下表現(xiàn)出最佳的電流變性能，當(dāng)電場強(qiáng)

3、度為5kV/mm時，剪切應(yīng)力高達(dá)42kPa；此外電流變液具有很好的溫度穩(wěn)定性，經(jīng)過外加電場處理后，具有較好的可重復(fù)性。 采用原位復(fù)合技術(shù)成功地實(shí)現(xiàn)了用聚苯胺對草酸氧鈦鋇進(jìn)行表面包裹，制備了草酸氧鈦鋇/聚苯胺核殼納米粒子。并用FT-IR、TEM、DSC等對復(fù)合粒子進(jìn)行了表征并對由其與硅油組成的電流變液的性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明復(fù)合粒子與硅油之間具有更大地介電失配，從而使得電流變液表現(xiàn)出比由草酸氧鈦鋇粒子組成的電流變液更加優(yōu)異的電流變

4、性能。聚苯胺的含量(w)對電流變液的性能有著重要的影響，當(dāng)w為0.42時所得復(fù)合粒子的電流變液表現(xiàn)出巨電流變效應(yīng)，即當(dāng)E=4kV/mm時，剪切應(yīng)力高達(dá)96kPa。在相同條件下，由草酸氧鈦鋇/聚苯胺復(fù)合粒子組成的電流變液較草酸氧鈦鋇納米粒子組成的電流變液具有較大的剪切應(yīng)力和較大的漏電流。溫度對電流變性能等影響顯著，研究發(fā)現(xiàn)，介電常數(shù)和介電損耗隨溫度的變化是電流變液剪切應(yīng)力、漏電流變化的根本原因。當(dāng)w為0.42時，由草酸氧鈦鋇/聚苯胺粒子組