Study on Electromagnetorheological Fluid Containing CuPc-Fe_3O_4 Nanoparticles Composite

Electromagnetorheological (EMR) fluids containing CuPc-Fe3O4 nanoparetictes composite were prepared and their properties were studied. The results show that AT of this kind of EMR fluids increases with the increments of applied electric field, magnetic field and volume fraction of the nanoparticles composite. Ar has an approximate linear relationship with γ. When an electric and magnetic field are applied simultaneously, the EMR fluids have a synergistic effect. The EMR fluids have a good long-term stability.

酞菁钴-Fe_3O_4纳米复合粒子的表征及其电磁流变液的研究

制备了粒径为微米级的酞菁钴（CoPc）－Fe3O4纳米复合粒子，并用它与氯化石蜡油组成了活性较高的无水电磁流变（EMR）液，同时用IR、XRD、SEM对（CoPc）－Fe3O4纳米复合粒子进行了表征。结果表明，CoPc在Fe3O4纳米粒子表面形成了单层分散层，其阈值（最大单层分散容量）为0．06gCoPcc／g（Fe3O4）。CoPc通过一定程度的化学键作用与Fe3O4纳米粒子形成了有效的复合，提高了其抗氧化能力和稳定性。该EMR液既具有电流变效应又具有磁流变效应，当同时施加电场和磁场时，它表现出显著的协同效应。

Ni/(TiO2＋Urea)纳米核壳颗粒电磁流变行为的研究

通过sol-gel法制备出Ni颗粒表面均匀包覆尿素掺杂二氧化钛的纳米核壳颗粒Ni/(TiO2+Urea),研究尿素的加入对颗粒的电流变行为、磁流变行为及在电场、磁场同向耦合场作用下的电磁流变行为的影响。结果表明:尿素的加入有效改善颗粒的电流变性能,剪切强度达到40 kPa(4 kV/mm直流电场),是无尿素时的10倍;尿素的加入对颗粒的磁流变性能无影响;然而尿素的加入有效改善了颗粒的电磁流变性能,在2 kV/mm直流电场与148 kA/m磁场的同向耦合场作用下,颗粒电磁流变液的剪切强度达到55 kPa,而无尿素的Ni/TiO2颗粒的电磁流变液的剪切强度仅为45 kPa。尿素中极性基团是提高电磁流变效应的主要因素。对颗粒在电磁耦合场作用下的颗粒形貌进行观察发现,在耦合场作用下,颗粒形成更加粗而致密的柱状结构,因此导致耦合场下电磁流变液强度的提高。

电流变液与电-磁流变液的衍射特性

本文把电流变液装置作为反射光栅研究其衍射特性，首次提出由电场强度改变来调节光栅常数的概念．并讨论了同时外加电场与磁场的情况下，电磁流变液的衍射特性．

电磁流变效应微磨头加工的电磁耦合协同作用机理实验

采用正交试验方法比较了锥形工具旋转和工作台旋转两种状态下的定点加工效果,实验研究了微磨头加工过程中的电磁耦合协同作用机理。在电磁耦合场中,固相粒子被极化形成电偶极子。当锥形工具旋转时,旋转的电偶极子由于洛伦兹力引起的自旋力偶的作用发生原位振动,对工件表面产生有规律的冲击,促进了材料去除,相对于工作台旋转模式其材料去除深度明显加大;但在电磁场较弱的微磨头外围,原位振动会对链串结构造成破坏,从而减小材料去除范围。电磁场耦合方式对电磁流变协同效应有很大影响,磁场励磁电压对材料去除的影响程度最大,其次是电场电压和旋转速度。在本文试验条件下,当锥形工具旋转且励磁电压较低(5V)时具有较好的电磁流变协同加工效果。

Ni/TiO_2基电磁流变液的微粒质量分数对其性能、形貌的影响

研究不同微粒质量分数的电磁流变液的性能、形貌,分析性能与质量分数、剪切速率以及所加电、磁场强度的关系。研究表明:同成分电磁流变液在相同的外场作用下随质量分数的增加,其强度增加,最佳质量分数值为30%;在电、磁场作用下微粒的形貌随质量分数增加,微粒链逐渐变粗变多,随电磁场强度的增加其微粒链变粗变壮,并出现相互交织。

新型EMR液的ER和MR性能研究

制备了金属酞菁 (MPc) - Fe3O4纳米复合粒子 (M=Co,Cu,Ni,Mn)与氯化石腊油组成了 EMR液 ,研究了其ER、MR性能。结果表明 ,此类 EMR液在较低的电场和磁场作用下就表现出较强的 ER、MR活性。在外加电场作用下 ,EMR液的剪切应力变化值 Δτ与外加电场强度基本上呈线性关系 :Δτ=α·E。在外加磁场作用下 ,EMR液的 Δτ～γ关系符合 Bingham关系式 :Δτ=Δτy H+ηHγ。 ηH 随着 H的增加而增大。

新型EMR液的协同效应和稳定性研究

制备了 MPc- Fe3O4纳米复合粒子 (M=Co,Cu,Ni,Mn)与氯化石腊油组成了 EMR液 ,研究了其 EMR性能。结果表明 ,此类 EMR液在同时施加电场和磁场作用时表现出显著的协同效应。此 EMR液可长时间放置而不沉降 ,并且其 EMR性能放置后基本不变 。