為了探究磁流變脂的法向力行為,自制了羰基鐵粉質量分數(shù)分別為30%、50%和70%的3種磁流變脂,采用旋轉流變儀測量了磁流變脂在振蕩剪切模式下的法向力特性,系統(tǒng)地研究了磁場、時間、應變幅值、頻率和溫度對法向力的影響.研究結果表明,3種磁流變脂試樣的法向力都隨著磁場強度增大而增大,當磁場強度為740 kA/m時,各試樣法向力最大值分別達到了6.97 N、8.93 N、14.91 N;在不同磁場強度下,時間對磁流變脂法向力值的影響經(jīng)歷輕微減少、恒定不變、緩慢增加3個階段;在整個頻率范圍內,不同磁場強度的磁流變脂的法向力值變化微小,基本處于一個穩(wěn)定值;存在一個應變臨界值,使得法向力隨著應變幅值在臨界值之前以較快的速度增大,進一步增大應變幅值且超過該臨界值后其增長速度減小;另外,3種磁流變脂試樣的法向力隨溫度的升高而增大且質量分數(shù)為70%的試樣其法向力值最大.本文研究為磁流變脂器件的設計、優(yōu)化和應用奠定了理論基礎. 

【文章來源】：湖南大學學報(自然科學版). 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

法向力測試設備及其原理

在材料制備方面，主要通過商用攪拌機將羰基鐵粉和商業(yè)鋰基潤滑脂在規(guī)定的轉速和時間內進行攪拌得到磁流變脂試樣.其中羰基鐵顆粒為德國BASF公司產品，平均尺寸為6μm，鋰基潤滑脂由中國Shell公司制造，作為羰基鐵顆粒的載體介質，制備得到的磁流變脂試樣如圖1所示.制備分為3個部分：1）將一定量的潤滑脂置于燒杯中，并將其加熱至60℃；2）使用攪拌器在500 r/min的轉速攪拌約30 min，再按質量分數(shù)分別為30%、50%和70%羰基鐵粉顆粒置于攪拌過的潤滑脂中；3）使用攪拌器繼續(xù)攪拌直至潤滑脂與顆粒充分混合.最終得到羰基鐵粉顆粒質量分數(shù)分別為30%、50%和70%的磁流變脂，分別命名為MRG-30、MRG-50、MRG-70.由于潤滑脂本身具有高黏度特性，該制備方法可以克服磁流變材料的沉降問題[19].

使用振動磁強計測量了不同磁流變脂試樣的磁性，得到的結果如圖3所示.由圖3可知，當磁場強度非常低時，各試樣的磁化曲線呈線性.若施加的磁場強度達到10 kA/m時，質量分數(shù)為70%的CI顆粒的磁流變脂表現(xiàn)出最高的飽和磁化強度，即135.8emu/g.另外，隨著潤滑脂中的CI顆粒數(shù)量上升，磁流變脂的磁化值將增加，研究表明純CI鐵粉具有高飽和磁化強度[9]，約為206 emu/g.2.2 振蕩模式下磁流變脂的法向力行為

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]硅樹脂基磁流變膠流變特性研究及Herschel-Bulkley模型參數(shù)識別[J]. 張廣,汪輝興,歐陽青,王炅,鄭佳佳.  湖南大學學報(自然科學版). 2018(06)
[4]多階并聯(lián)式磁流變緩沖器可控性分析[J]. 歐陽青,李趙春,鄭佳佳,王炅.  浙江大學學報(工學版). 2017(05)
[5]具有阻尼功能的鋰基磁流變脂的穩(wěn)定性及流變性能[J]. 胡志德,晏華,郭小川,王雪梅,文昊.  石油學報(石油加工). 2015(01)



本文編號：2916114