本发明涉及磁流变胶体技术,具体涉及一种磁流变胶的制备方法。
背景技术:
1、磁流变胶是将磁性颗粒分散到凝胶基体中形成的性能较磁流变液更为稳定的胶状体系。现有的磁流变胶体是一类分散均匀的磁性颗粒悬浮体系,其在磁场下的力学响应主要由磁性颗粒的体积分数决定,但是由于颗粒与载液间存在较大的密度差,使得体系缺乏足够的稳定性,因而限制了其应用和功能。
2、沉降稳定性一直是制约磁流变材料应用的最主要问题,目前大多数磁流变胶体零场黏度较高,稳定性能不理想。若发生沉降后的磁性颗粒结块成团,即使强力搅拌,也不能使颗粒再次均匀的分散到载液中,从而使磁流变胶体失去应用价值。
3、通常使用表面改性剂减少磁性粒子团聚,添加触变剂提高载液黏度,釆用高分子包覆磁性粒子降低密度,或者采用双分散磁性颗粒的方法,可以在一定程度是改善磁流变胶体的沉降稳定性,但是会导致屈服应力的下降或零场黏度的上升。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种磁流变胶的制备方法,其具有优异的沉降稳定性和显著的磁流变效应,并且制备方法简单,成本低。
2、本发明所述的磁流变胶体的制备方法,包括如下步骤:
3、1)取适量磁性颗粒,干燥;
4、2)取适量极性溶剂加入到载液中,搅拌均匀后超声破碎,得到混合液;
5、3)将干燥后的磁性颗粒加入到步骤2)得到的混合液中,搅拌均匀后超声波分散或球磨分散,得到悬浮胶;
6、4)将步骤3)得到的悬浮胶置于真空干燥箱中除气泡,即得到磁流变胶,装入干燥的塑料容器中密封即可长期保存。
7、所述磁性颗粒、载液和极性溶剂,按照以下质量比为:1-4:6-9:0.1-1。
8、所述磁性颗粒由4份fe3o4、4份feni、3份铁氧体、1份二氧化钛和0.5份钛酸钡颗粒混合而成,按质量份计,所述钛酸钡颗料及所述磁性颗粒的平均粒径为1~10μm;
9、所述载液为矿物油、硅油或聚α烯烃;
10、所述极性溶剂为去离子水、乙二醇、丙三醇、二氯甲烷和聚乙二醇中的一种或多种的组合。
11、进一步,所述步骤1)中干燥磁性颗粒的真空度为0.2mpa,温度为80~100℃,时间为12h。进一步,所述步骤二中的超声破碎时间为1~5min。
12、进一步,所述步骤三中采用超声波分散时,超声波分散时间为3~5min,采用球磨分散时,磨球转速为250~600rpm,球磨时间为1~3h。
13、进一步,所述步骤4)中真空干燥箱中的真空度为0.2~0.6mpa,常温下干燥5~30min。
14、本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
15、1、本发明通过加入与载液互不相溶的极性溶剂或磁流体,使得磁性颗粒间形成毛细液桥,进而使得磁流变胶体发生相转变,由液体转变为类固体,凝化形成磁流变胶,提高了沉降稳定性;还能够改善电场驱动性能和磁场驱动性能,具有良好的驱动稳定性,成本相较而言更加低廉,同时对于磁场的感应也更加稳定。
16、2、磁流体的加入能显著增强磁流变胶的磁流变效应,基于磁流体的毛细液桥,在磁场作用下可以提高颗粒链的导磁能力,增大了磁性颗粒间的相互作用,从而提高了磁流变胶的力学性能。
17、3、本发明所述的制备方法工艺流程简单,采用的原材料价格低廉,成本低,得到的磁流变胶能够广泛应用于振动控制和机械传动领域。
1.磁流变胶体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述磁流变胶体的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中干燥磁性颗粒的真空度为0.2mpa,温度为80~100℃,时间为12h。进一步,所述步骤二中的超声破碎时间为1~5min。
3.如权利要求1所述磁流变胶体的制备方法,其特征在于,所述步骤三中采用超声波分散时,超声波分散时间为3~5min,采用球磨分散时,磨球转速为250~600rpm,球磨时间为1~3h。
4.如权利要求1所述磁流变胶体的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中真空干燥箱中的真空度为0.2~0.6mpa,常温下干燥5~30min。