電流變液新材料與老化性能的探究.pdf

1、電流變液(Electrorheological Fluids，ERFs)是一種智能流體，通常是由微納米介電顆粒與絕緣液體混合而成的懸浮液，在常溫下一般為液體，其表觀粘度、屈服應(yīng)力等流變性能在外加電場(chǎng)的作用下可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、快速、可逆調(diào)節(jié)。電流變液的這一獨(dú)特性質(zhì)使其在智能機(jī)械以及生物仿生領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。雖然電流變液從材料設(shè)計(jì)制備、性能改善到機(jī)理研究都取得了突破性進(jìn)展，但是在器件研制和運(yùn)行試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，電流變液隨著時(shí)間和應(yīng)用環(huán)境的變化存在

2、著流變性能退化的問題，研究人員在材料設(shè)計(jì)和制備過程中沒有針對(duì)材料性能的衰退提出行之有效的改良方法。
　　課題旨在開發(fā)一種新型的電流變材料，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造一種設(shè)備，通過這個(gè)設(shè)備可以探究電流變性能衰減的原因。主要內(nèi)容如下：
　　(1) MIL-101(Cr)是一種金屬-有機(jī)框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)，具有較大的比表面積和孔隙率，可吸附介電常數(shù)較大、極性較強(qiáng)的分子，比較吸附極性分子前后電

3、流變性能的變化。結(jié)果顯示：極性分子的吸附不僅增
　　強(qiáng)了MIL-101(Cr)與硅油的浸潤(rùn)性，同時(shí)也提高了 MIL-101(Cr)的剪切強(qiáng)度。
　　(2)為了研究電流變液在實(shí)際應(yīng)用中電流變性能的衰退情況，將伺服電機(jī)、電磁離合器、扭矩傳感器以及阻尼器搭建成一套可以連續(xù)記錄電流變性能變化的老化裝置，并對(duì)裝置進(jìn)行安裝調(diào)試，通過控制老化裝置的運(yùn)行來模擬電流變液的實(shí)際應(yīng)用情形，使其可以穩(wěn)定的輸出數(shù)據(jù)，并對(duì)老化數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的分析處理