本文關(guān)鍵詞：靜電噴霧法鈦氧系顆粒的制備及其電流變性能

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【摘要】：電流變液(electrorheological fluids,簡稱ER)是由微納米尺寸、高介電常數(shù)的顆粒分散于一定的絕緣液體中組成的復(fù)雜流體。在外加電場的作用下,黏度產(chǎn)生迅速且可逆變化,從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞虘B(tài),可以產(chǎn)生屈服應(yīng)力以抵抗外界的剪切變形,在減震器、離合器等工業(yè)器件有較大應(yīng)用潛力。但電流變材料的剪切強(qiáng)度低、抗沉降穩(wěn)定性差等缺陷制約了其應(yīng)用。為此,本文首次將靜電噴霧技術(shù)應(yīng)用于電流變分散相顆粒的制備過程中,旨在獲得表面活性劑聚乙烯吡絡(luò)烷酮(PVP)包覆的核殼結(jié)構(gòu)的鈦氧顆粒,起到降低顆粒粒徑和顆粒表面改性的雙重作用,以期提高電流變液剪切強(qiáng)度和抗沉降穩(wěn)定性。通過實(shí)驗(yàn)本文成功地將靜電噴霧技術(shù)應(yīng)用于鈦氧電流變顆粒的制備中,獲得了細(xì)小均勻、PVP包覆的核殼結(jié)構(gòu)的鈦氧電流變顆粒,探索出了靜電噴霧的工藝參數(shù)包括電場強(qiáng)度、PVP濃度、電噴速率、噴嘴直徑等對顆粒形貌和電流變性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的水解沉淀法相比,靜電噴霧法制備的顆粒粒徑較小,在200-300nm之間,大小均一,分散性好,無團(tuán)聚。而傳統(tǒng)的水解沉淀法制備的顆粒粒徑在500-600nm,容易團(tuán)聚。靜電噴霧法制備的顆粒,其電流變液的剪切強(qiáng)度和抗沉降性均高于傳統(tǒng)的水解沉淀法。本文的研究結(jié)果對于電流變液技術(shù)的發(fā)展具有理論和實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】：電流變液 靜電噴霧 鈦氧顆粒 表面活性劑
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB381
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-24
• 1.1 課題背景8-16
• 1.1.1 電流變液研究概況8-9
• 1.1.2 電流變液的發(fā)展歷程9-10
• 1.1.3 電流變液的機(jī)理10-14
• 1.1.4 電流變顆粒的表面改性14-15
• 1.1.5 表面活性劑PVP特點(diǎn)及應(yīng)用15-16
• 1.2 傳統(tǒng)納米電流變顆粒的制備方法及存在問題16-18
• 1.2.1 傳統(tǒng)納米電流變顆粒的制備方法16-17
• 1.2.2 納米電流變顆粒制備方法的改進(jìn)17-18
• 1.3 靜電噴霧技術(shù)研究概況18-23
• 1.3.1 靜電噴霧技術(shù)的發(fā)展18-19
• 1.3.2 靜電噴霧設(shè)備及微納米顆粒形成機(jī)理19-21
• 1.3.3 靜電噴霧法鈦氧微納米顆粒形貌的影響因素及其機(jī)理21-22
• 1.3.4 靜電噴霧法制備鈦氧電流變顆粒的優(yōu)勢22-23
• 1.4 本課題的研究目的和研究內(nèi)容23-24
• 1.4.1 研究目的23
• 1.4.2 研究內(nèi)容23-24
• 2 實(shí)驗(yàn)過程及檢測方法24-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器24-25
• 2.2 靜電噴霧法制備鈦氧納米顆粒25
• 2.3 水解沉淀法制備鈦氧納米顆粒25
• 2.4 結(jié)構(gòu)表征25
• 2.5 電流變性能測試25-30
• 2.5.1 剪切應(yīng)力測試25-27
• 2.5.2 抗沉降穩(wěn)定性測試27-29
• 2.5.3 微觀結(jié)構(gòu)觀察29-30
• 3 靜電噴霧工藝參數(shù)對鈦氧納米顆粒結(jié)構(gòu)及形貌的影響30-36
• 3.1 引言30
• 3.2 電場強(qiáng)度對顆粒結(jié)構(gòu)及形貌的影響30-31
• 3.3 濃度對顆粒結(jié)構(gòu)及形貌的影響31-32
• 3.4 電噴速率對顆粒結(jié)構(gòu)及形貌的影響32-33
• 3.5 噴嘴直徑對顆粒結(jié)構(gòu)及形貌的影響33-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 4 靜電噴霧法鈦氧顆粒的電流變性能研究36-41
• 4.1 引言36
• 4.2 靜電噴霧法制備的鈦氧顆粒粒徑對電流變性能的影響36-38
• 4.2.1 顆粒粒徑對電流變液鏈柱的微觀結(jié)構(gòu)的影響36-37
• 4.2.2 顆粒粒徑對沉降穩(wěn)定性的影響37-38
• 4.3 靜電噴霧法制備的鈦氧顆粒中的PVP對電流變性能的影響38-39
• 4.3.1 PVP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對電流變液鏈柱的微觀結(jié)構(gòu)的影響38-39
• 4.3.2 PVP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對電流變液沉降穩(wěn)定性的影響39
• 4.4 結(jié)果分析39-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 5 靜電噴霧法和水解沉淀法鈦氧顆粒形貌及電流變性能的對比41-49
• 5.1 顆粒粒徑的對比41-42
• 5.2 顆粒結(jié)構(gòu)的對比42-43
• 5.3 電流變液性能的對比43-45
• 5.4 電流變液鏈柱微觀結(jié)構(gòu)的對比45-46
• 5.5 電流變液沉降穩(wěn)定性的對比46-48
• 5.6 結(jié)果分析48
• 5.7 本章小結(jié)48-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 致謝55-56

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