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相似文献
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1.
巨电流变效应及其机理   总被引:16,自引:0,他引:16  
温维佳  黄先祥  杨世和  陆坤权  沈平 《物理》2003,32(12):777-779
文章介绍了一种全新的电流变材料,即一种具有巨电流变(giant electro-rheological,简称GER)效应的纳米颗粒电流变液.之所以称之为“巨”,是因为此类材料的电流变效应远远突破了通常理论所预测到的“上限”,其剪切强度超过100kPa.同时文章作者还发现,此类电流变效应与外加电场呈线性变化关系,而非通常的二次方关系.用所提出的“表面极化饱和”模型圆满地解释了GER效应的实验结果.  相似文献   

2.
考虑电流变液多粒子近程相互作用,利用等效平板电导模型,研究了电流变液流动过程相转变点的特性,并设计实验观察了电流变液中的这种相转变现象.研究结果表明,电流变液在一定压力梯度作用下发生流动,此时为双相流;当外加电场达到某一值时,电流变液中颗粒不流动,由固液双相流转变为液体单相流动,发生场控相转变,理论模拟结果与实验观察结果基本相符.阈值电场随外加压力梯度的增加而加大,随颗粒浓度的增加而减小. 关键词: 电流变液 颗粒流 相转变  相似文献   

3.
王学昭  沈容  路阳  纪爱玲  孙刚  陆坤权  崔平 《物理学报》2010,59(10):7144-7148
极性分子型电流变液是一种新型的电流变材料.其介电颗粒上吸附极性分子,极性分子在颗粒间强局域电场作用下发生取向是产生巨电流变效应的关键.通过对Ca—Ti—O(CTO)体系极性分子型电流变液电流密度的测量发现,其导电行为遵从Poole-Frenkel效应的规律,这是极性分子型电流变液的重要特征之一.而500 ℃处理过的CTO粉体不含极性分子,所配制的电流变液无巨电流变效应,其电流密度随外电场强度近似地呈线性关系,显示出传统电流变液特性.  相似文献   

4.
一般液体在温度降低到凝固点时发生液 -固转变 .而电流变液则是在电场作用下可从液体转变成固体的物质 ,其剪切强度随电场的增加而变大 ,这种变化快速、可逆 .它是独一无二的软硬程度可调节的智能材料 ,有重要应用价值 .最近温维佳博士等研究成功具有巨电流变效应的材料 ,是电流变液研究的重大突破 .封面示意此种电流变液在不同电场强度时 ,剪切强度值所相应的物质 ,分别相当于硅油、豆腐、硬泡沫、硬橡胶和塑料 .封面右下角图中为巨电流变流体 .详细报道见本期第 777— 779页 .电流变液研究获重大突破——发现巨电流变效应$中国科学院物理…  相似文献   

5.
极性分子型电流变液   总被引:2,自引:0,他引:2  
陆坤权  沈容  王学昭  孙刚  曹则贤  刘寄星 《物理》2007,36(10):742-749
电流变液在电场作用下软硬连续可调的奇特性质具有广泛和重要的应用价值。传统电流变液是基于颗粒极化产生的相互作用,根据介电理论预测,其剪切屈服强度的上限约为10 kPa。电流变液被发明50年来,阻碍其应用的主要原因是剪切强度低。近年来发明的“极性分子型电流变液”是一类新型电流变液,其屈服强度比传统电流变液大一个数量级以上,且与电场强度呈线性关系,这一点和传统电流变液中的平方关系也明显不同。文章作者提出了极性分子在颗粒间强局域电场中的取向并与极化电荷作用的模型,成功地解释了观察到的实验现象。根据这一原理,有可能制备出屈服强度高达MPa的电流变液。  相似文献   

6.
电流变液的研究进展及应用前景   总被引:3,自引:0,他引:3  
周鲁卫  唐颐 《物理》1994,23(4):212-218
电场致流变液体(电流变液)是一些高介电小颗粒和低介电油液的混合体,它在高电场作用下呈现液体与固体间的变换,变换时间为几毫秒,而且变换可逆。阐明了电流变液的原理,综述了电流变液在机制、材料及应用等方面的研究现状,并介绍了电流变液在技术和工业上广泛的应用前景。  相似文献   

7.
电流变液系统流动的渐近估计   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
欧阳成 《物理学报》2004,53(6):1900-1902
根据电流变液中球形颗粒的运动模型,研究了颗粒质量很小时,电流变液中颗粒运动的渐近状态,利用微分不等式理论,给出了相应运动的渐近估计. 关键词: 电流变液 微分不等式理论 渐近估计  相似文献   

8.
电流变阻尼器的抗冲击性能研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
从理论和试验两个方面研究了所设计的电流变阻尼器在大冲击下的抗冲击性能,分析了电流变液性能与阻尼器结构参数对抗冲击性能的影响。认为采用高性能的电流变液体及改变结构参数,都可以使电流变阻尼器的高速缓冲性能提高。电流变液流速对电流变液的屈服应力影响显著,其值随流速的增加按指数规律减小。从定性、定量两个方面分析了电流变阻尼器作为阻尼器效果不明显的原因为:由电流变效应引起的阻尼力在整个液压阻力所占比例太小,不能通过改变电压来使液压阻力具有很大的调节可控范围。  相似文献   

9.
电场方向对电流变液剪切应力的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
采用分子动力学模拟的方法,研究了电场方向对电流变液剪切应力的影响结果表明由于流体中自发倾斜链的形成,剪切应力对电场方向有明显的依赖关系,并且在某些特定方向应力会显著增强一种关于电流变液理想结构的理论模型计算证实了该结果,这样人们可通过选择电场的最优方向来增强电流变效应,而不需要额外的能量消耗,从而为电流变液走向实用提供了一条可能的途径 关键词:  相似文献   

10.
杨素红  赵立山  王强  沈容  孙刚  李晨曦  陆坤权 《物理学报》2013,62(16):164701-164701
制备了二氧化钛前驱体粉体, 它具有优良的巨电流变效应, 但不含一水草酸钙的成分. 通过X射线衍射谱、扫描电子显微镜、电感耦合等离子体光谱仪和热失重-质谱联用仪等一系列实验手段, 对二氧化钛前驱体粉体进行了表征, 发现它是非晶形态的纳米粉体, 其主要成分为TiOC2O4·2H2O和TiO(OH)2. 由二氧化钛前驱体配置的电流变液具有与钛酸钙前驱体电流变液类似的温度特征, 即 当处理温度超过160℃后, 电流变液的屈服强度会逐渐降低, 至200℃后, 巨电流变效应完全消失. 通过对比分析发现, 伴随上述巨电流变效应消失过程的化学反应是TiOC2O4·2H2O 在加热过程中失去了结晶水. 这些特征在所有钛酸盐系列的电流变液中均可观察到, 因此我们推断TiOC2O4·2H2O是钛酸盐系列巨电流变液中的关键物质. 关键词: 电流变液 钛酸盐 极性分子  相似文献   

11.
Polar molecule dominated electrorheological effect   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
陆坤权  沈容  王学昭  孙刚  温维佳  刘寄星 《中国物理》2006,15(11):2476-2480
The yield stress of our newly developed electrorheological (ER) fluids consisting of dielectric nano-particles suspended in silicone oil reaches hundreds of kPa, which is orders of magnitude higher than that of conventional ones. We found that the polar molecules adsorbed on the particles play a decisive role in such new ER fluids. To explain this polar molecule dominated ER (PM-ER) effect a model is proposed based on the interaction of polar molecule-charge between the particles, where the local electric field is significantly enhanced and results in the polar molecules aligning in the direction of the electric field. The model can well explain the giant ER effect and a near-linear dependence of the yield stress on the electric field. The main effective factors for achieving high-performance PM-ER fluids are discussed. The PM-ER fluids with the yield stress higher than one MPa can be expected.  相似文献   

12.
We synthesized phosphoric acid (PA) doped polyaniline (PANI) particles (PANI‐PA) and investigated their electrorheological (ER) and dielectric characteristics when they were dispersed in silicone oil. Flow curves of the PANI‐PA based ER fluid under several applied electric field strengths were analyzed using a shear stress model. We also examined ER characteristics based on the relaxation time obtained from the dielectric spectrum.  相似文献   

13.
黄吉平  余建华 《中国物理》2004,13(7):1065-1069
Theoretical investigations on electrorheological (ER) fluids usually rely on computer simulations. An initial approach for these studies would be the point-dipole (PD) approximation, which is known to err considerably when the particles approach and finally touch each other due to many-body and multipolar interactions. Thus various works have attempted to go beyond the PD model. Being beyond the PD model, previous attempts have been restricted to either local-field effects only or multipolar effects only, but not both. For instance, we recently proposed a dipole-induced-dipole (DID) model which is shown to be both more accurate than the PD model and easy to use. This work is necessary because the many-body (local-field) effect is included to put forth the many-body DID model. The results show that the multipolar interactions can indeed be dominant over the dipole interaction, while the local-field effect may yield a correction.  相似文献   

14.
Based on conduction model and cubic particle model, the relationship between current density and shear yield stress of electrorheological (ER) fluids was calculated and compared with some reported experimental results. The conductivity of the insulating oils is found to have been changed by the mixed particles. Several ways to decrease insulating liquid conductivity and increase the conductivity ratio of ER fluids have been proposed to prepare ER fluids with high shear yield stresses but low current densities.  相似文献   

15.
Based on conduction model and cubic particle model, the relationship between current density and shear yield stress of electrorheological (ER) fluids was calculated and compared with some reported experimental results. The conductivity of the insulating oils is found to have been changed by the mixed particles. Several ways to decrease insulating liquid conductivity and increase the conductivity ratio of ER fluids have been proposed to prepare ER fluids with high shear yield stresses but low current densities.  相似文献   

16.
研究了纳米二氧化钛包覆高岭土和钇掺杂钛酸钡两种电流变液的微波反射行为.实验发现,在垂直于微波传播方向电场作用下,两种电流变液微波反射系数均随电场强度的增大而增大;钇掺杂钛酸钡电流变液微波反射系数变化幅度比二氧化钛包覆高岭土电流变液宽,并且电场调节的能力随浓度的增加有减弱的趋势.对钇掺杂钛酸钡电流变液存在一个临界浓度,低于这个浓度,电场的调控能力随电场强度的增加而增大,高于这个浓度,电场的调控能力随电场的增加先增大后减小.另外,二氧化钛包覆高岭土电流变液反射回波相位随电场强度的增大出现最大值后逐渐减小趋于平 关键词: 电流变液 微波反射 相位  相似文献   

17.
王德  沈容  刘灿灿  韦世强  陆坤权 《物理学报》2015,64(15):154704-154704
物理化学性能稳定的二甲基硅油常作为电流变液分散相, 当与纳米量级的介电颗粒混合组成电流变悬浮液时, 在非密闭环境下极易挥发, 时间足够长时, 可完全挥发. 本文通过实验研究了纳米二氧化钛颗粒对二氧化钛和硅油组成的悬浮液中硅油挥发增强现象, 分析表明, 纳米颗粒在电流变悬浮液的硅油气-液界面上形成纳米尺度的凸型曲面, 使液面上蒸气压大大提高, 导致挥发增强. 本文还对颗粒浓度, 环境温度和硅油黏度等对硅油挥发增强效应的影响进行了系统的研究和分析.  相似文献   

18.
测量了微晶纤维素/蓖麻油悬浮体构成的电流变液在挤压流中的动态粘弹性.给出了平行于电 场方向的储能模量G′和损耗模量G″对电场和应变幅度的依赖关系.实验显示,当电场超过 临界电场后,随着应变幅度增加, 电流变液的粘弹性从线性变到非线性,电流变液出现了应 变导致的“类固体”和流体之间的转变过程. 还研究了应变幅度和振荡频率对电流变液粘弹性非线性的影响. 关键词: 电流变液 挤压流 粘弹性  相似文献   

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