不同介电常数悬浮颗粒的电流变液固态结构

讨论了两种不同介电常数的固体颗粒不同配比时,对电流变液固态结构的影响.计算结果表明,颗粒的介电常数及配比变化时电流变液的固态结构没有变化,只影响其能量大小;而且发现在低介电常数颗粒的电流变液中加入少许高介电常数颗粒会引起体系能量的显著下降,从而增加了电流变液的稳定性和剪切应力.     

电流变液中悬浮粒子形状与其固态结构之间的关系

采用近邻相互作用近似方法,计算了电流变液中悬浮粒子的形状对电流变液呈固态时基本结构的影响.结果表明:基本结构将随着悬浮粒子形状的变化而变化,特别是在扁椭球情况下,固态结构的相互作用能出现几个数量级的变化.     

高性能石油焦颗粒电流变液的研究

采用未经精制的石油催化裂化油浆的一步炭化产物,研究了将其作为电流变液粒子的可能性、条件和电流变性能.研究结果表明,经由油浆热转化所得焦化颗粒配制的电流变液的力学性能,在2 kV/mm直流场强下可达2 kPa以上,电流密度不超过60 μA/cm2,长期静置颗粒无明显沉降,是一种性能优良的实用型电流变液.     

高活性聚苯胺电流变液的制备与性能研究

高活性聚苯胺电流变液的制备与性能研究官建国，谢洪泉，过俊石（华中理工大学化学系，武汉，４３００７４）关键词电流变液，聚苯胺，反掺杂，电荷迁移极化电流变液（ＥＲＦ）是重要的人工智能材料和高效机电一体化的功能液体［１］．目前，研究ＥＲＦ技术的关键是提高Ｅ...     

电流变液成链过程的一种序参量描述

在外加电场情形下,电流变液中固体颗粒就极化而成为电偶极子.电偶极子之间由于静电相互作用而聚集形成为链,然后在一个比较成链过程长很多的时间\[1-3]中这些链又进一步聚集形成柱状体.从整体来看电流变液就从液态变为固态.从物理上看这是一个在外场作用下粒子聚集的过程.由于链之间相互作用形成柱的过程比成链过程慢很多,故在考虑固体颗粒在外场作用下形成链的过程中可以忽略链与链之间的相互作用.我们将取固体颗粒为球,其半径为a.     

用光学方法研究玻璃微珠电流变液颗粒间的相互作用

运用一套适合研究颗粒间相互作用的双光镊系统,通过对颗粒聚集时间的测量,得出颗粒聚集时间和电场的平方成反比.这是第一次用电流变液颗粒在动态情况下直接验证电偶极子对间的相互作用.发展了一套使用高速CCD摄像机进行扩散波谱(DWS)测量的方法,首次实时测量具有颗粒结构的非各态历经体系的自相关函数,以研究电流变液机理,得到了玻璃微珠电流变液的结构响应时间和力的响应时间;测量了不同电场下体系相关函数的特征衰减时间随时间的变化.在不同电场下测量扩散系数可以反映出相互作用力与电场的平方成正比.     

由聚苯胺粒子组成的电流变液的研究

由经碱处理的掺杂态聚苯胺（ＰＡｎ）制得高介电常数的半导体ＰＡｎ粒子，将其悬浮于电绝缘油可组成电流变液，讨论了电流变（ＥＲ）液的静态屈服应力（τ＿ｓ），电流密度等性能与ＰＡｎ的介电常数（ε＿ｐ），导电率（σ），体积分数和应用电场强度的关系。对导电率相同的ＰＡｎ粒子，用氨水处理的ＰＡｎ粒子ε＿ｐ较用ＮａＯＨ液处理的高，前者在σ足够低如σ≤１．０×１０￣（－７）／ｃｍ时，ＥＲ液的τ＿ｓ随偶极系数的平方（β￣２）的增大而呈现非线性增加；后者ＥＲ液的τ＿ｓ随β￣２的增大出现一最大值．结果表明：由聚苯胺粒子可组成高电流变活性的无水ＥＲ液．     

沸石电流变液材料的研究

系统地研究了沸石的由离子类型、数目、骨架的孔道大小和结构特性对沸石电流变液性能的影响. 证实了阳离子在电场中的迁移所引起的晶粒极化是Y，A和M等沸石电流变特性的基础，指出了较大的孔径和具有足够多易迁移的阳离子是该类沸石具有较好电流变性的的前提．根据NaZSM－5沸石在高电场中与其它沸石表现不同，具有屈服应力大而漏电流小的特点，提出了沸石晶粒极化还可能存在的另一种新的晶格变形机理．     

平行平板间电流变液非零压力梯度Couette流动的稳定性分析

采用Rajagopal和Wineman所提出本构方程,对电流变液在二维平行平板间非零压力梯度Couette流动的线性稳定性问题进行研究.通过分析和数值计算发现,任何壁面运动都将使流动稳定性增强.在外加电场存在的情况下,电流变液效应也将使流动稳定性增强.     

电流变液在平行平板剪切下的动态响应

建立了用于测试电流变液在两平行平板间剪切时对外加高压阶跃电场的剪切应力响应的实验测试系统.此系统对剪切应力变化的时间分辨率可以达到10 μs量级.利用此系统对基于沸石和硅油的电流变液的极化和退极化过程,电流变液在不同外加电场强度和不同剪切速率条件下的剪切应力上升和撤去电场时剪切应力的下降过程进行了研究.研究发现电流变液的剪切速率越高,其响应时间越短,随着外加电场的升高,响应时间略有增加.此实验结果与其他现有相关研究结果比较吻合.     

电流变液体的研究进展

电流变液体自从20世纪40年代首次发现以来,由于其广泛的工程应用前景以及潜在的巨大经济和社会效益,已经成为众多研究领域的一个热点.本文综述了电流变液体的组成、电流变材料的研究进展、影响电流变效应的主要因素以及电流变液体研究的应用进展.     

聚苯胺类电流变体的稳态剪切流动分析

对聚苯胺、及聚苯胺/聚丙烯酸盐复合粒子的稳态剪切流动行为进行了综合考察.结果表明, 在交流电场下,电流变体的剪切应力和剪切速率的关系符合Bingham流体形为.并对此现象进行了分析,提出用非理想塑性体的新模型来描述交流电场下聚苯胺类电流变体的稳态剪切流动.     

含水量对高分子电解质的电流变效应影响的研究

用平行板型静态屈服应力测定技术观测研究了高分子聚电解质－交联聚甲基丙烯酸钠凝胶微粒的电流变（ＥＲ）效应，以及水分含量对其ＥＲ效应的影响。这种平行板ＥＲ效应测定过程具有与粒子链状模型与剪切应力作用相似的行为，并能直接测出静态屈服应力值。对ＰＭＡＮａＥＲ流体及水含量影响效果的研究结果表明，其中对ＥＲ效应有明显激活效应的是沿高分子链形成一定量的水合离子的强结合吸附水，而多余部分自由水仅使电流密度增大，对     

电场和温度对含水电流变液性能的影响

测试了聚甲基丙烯酸锂（Li－PMAA）粒子含水量（Q）不同时的Li－PMAA／硅油电流变（ER）液的静态屈服应力（τs）和电流密度（J）随电场强度（E）和温度（T）的变化，同时分别用幂函数和Ar－rheniu方程拟合了τs、J与E、T的关系，并计算了与τs、J有关的两种活化能（Ea、Eb）．发现ER液在低电场下，τs∝E2；而在高电场下，τs∝Eb，b与Q有关，随Q增加而增加．当Q较小时，ER液的τs、J随温度的升高而增加，且Ea＝0．15eV，Eb＝0．70eV．作者认为该体系的ER效应主要是由粒子中的可移动离子如Li＋在电场作用下产生粒子内迁移所致．     

Electrorheological behavior of urea-doped mesoporous TiO2 suspensions

A type of anhydrous electrorheological (ER) material of urea-doped mesoporous TiO₂ is synthesized by in micelle-assisted incorporation urea molecules during mesoporous TiO₂ synthesis. TEM, XRD demonstrate that the material had mesoporous structure, while the FT-IR spectra and the nitrogen adsorption–desorption isotherms show urea molecules have been fixed in the channel of the mesoporous TiO₂. The ER behavior of the suspensions of urea-doped mesoporous TiO₂ in silicone oil with the different volume fractions was investigated under an applied electric field. It is found that the suspensions show visible electrorheological behavior which are compared with that of pure TiO₂. The dopants of urea molecules change the conductivity of the particles, and produce a proper conductivity of 10⁻⁷ S m⁻¹ with the molar ratio of urea/Ti = 0.2. Dielectric spectra of the ER fluid was measured to examine the peak of ″ should appear in the frequency range of 10²–10⁵ Hz and have a large Δ′ in this frequency range. The interfacial particle polarization model can exactly explain the ER behavior of this material.     

Effects of medium oil on electroresponsive characteristics of chitosan suspensions

Biocompatible chitosan particle suspensions in host oils of corn, soybean, and silicone were prepared and their electrorheological (ER) characteristics were examined under the imposition of electric fields. The effects of the weight concentration of particulate chitosan and the strength of the applied electric field on ER response in the various chitosan particle suspensions were investigated via measurements of rheological properties including flow curve, shear viscosity, and yield stress. The yield stresses of the three different chitosan–oil systems showed different values of slope in the electric field, but all data were found to fit well with our previously proposed universal scaling function.