低温下硅油基纳米磁流体沉降稳定性与黏度特性

传统纳米磁流体存在低温稳定性差、低温黏度高等问题。硅油具有优良的低温性能和黏温特性,是低温纳米磁流体合适的基载液。以硅烷偶联剂KH-550、月桂酸和油酸为分散剂,利用两步法制备了硅油基Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_(2)O_(4)纳米磁流体。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱和振动样品磁强计对颗粒形貌、微观结构和磁性能进行了表征,并从多因素对低温下纳米磁流体沉降稳定性与黏度特性进行了研究。结果表明:分散剂形成的空间位阻和载液溶解度共同影响着低温下的稳定包覆,相较于羧酸类分散剂,硅烷偶联剂KH-550表面改性包覆制备的纳米磁流体具有更好的低温沉降稳定性,且凝固后的再分散性最佳;由于偶极间相互作用、范德华力的增强以及流体布朗运动的减弱,磁场会降低纳米磁流体低温沉降稳定性;温度的降低会导致无磁场下纳米磁流体向非牛顿流体类型的转变,并影响磁场下磁场强度、剪切速率与黏度间的平衡关系。制备的硅油基纳米磁流体具有较好的低温性能,可应用于低温工况,有助于今后硅油基纳米磁流体制备技术与性能调控的进一步发展。

磁流变液流变机理的三维动态仿真分析

针对磁流变液(MRF)的流变机理不明和剪切致稀原因不清的问题,分析磁流变液中软磁性颗粒的受力特点,建立偶极子微观力学模型和三维动态仿真模型,进行磁流变液成链过程与剪切过程的三维动态模拟以及响应时间的仿真分析,直观而形象地描述磁流变液的流变机理和剪切致稀现象形成的原因。仿真结果表明:在剪切作用下,链状结构的破裂是导致剪切致稀的主要原因;磁流变液的响应时间与铁磁颗粒的体积分数成反比。