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.     

电流变液中悬浮颗粒的体积与形状的变化

基于偶极近似,运用电极化方法,定量研究了电流变液中悬浮颗粒在外电场作用下其体积和形状的变化,并计算了其体积和形状的相对变化率.研究结果表明:悬浮颗粒的体积和形状的相对变化率均与电场强度的平方成正比,并与ER本身的性质有关.一般情况下,颗粒的体积和形状的相对变化率分别为8.4%和12.5%,对总体积变化率的贡献为1.68%.这种变化对于ER系统的电涨和电热都作出了贡献,仅当将颗粒当作刚性球时,其自由能才与电场强度的平方成正比.     

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.     

电流变力矩放大器

设计和开发一种电流变力矩放大器,介绍其工作原理、结构特点.在此基础上,研究结构设计参数间隙、圆盘内外径对机构性能的影响,并提出多目标规划的电流变力矩放大器的优化设计模型,从提高放大器放大倍数或提高动态响应速度的角度,规定权重和子目标的追求值,从而设计出性能优良的放大器.采用实验拟合方法,识别放大力矩与控制电场成抛物线关系;利用阶跃和脉冲电场信号研究这种装置的动态性能,结果表明,通过多目标规划的优化设计模型得到的电流变力矩放大器,具有良好的动态性能.     

电流变阻尼器的抗冲击性能研究

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中所占比例太小,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.     

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.     

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...     

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．     

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     

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.     

稀土掺杂TiO2颗粒的制备及其悬浮液的电流变特性

通过掺杂稀土元素,使TiO2电流变液的屈服强度提高到近5 kPa (3 kV/mm).用DSC-TG、 IR和XRD等手段对材料的Sol-gel制备过程和产物的晶体结构进行了分析.结果表明纯TiO2和掺杂稀土TiO2凝胶的分解分三阶段完成,并形成锐钛矿结构.掺杂浓度小于一定值时,稀土离子以置换Ti位固溶于TiO2晶格中并引起晶格膨胀.认为适当掺杂所导致的晶格常数变化改善了材料的介电性能,从而使TiO2的电流变性能优化.     

用共混和共聚法改性聚苯胺及其电流变液的研究

通过共混和表面接枝共聚两种方法改性聚苯胺，制备聚苯胺（ＰＡｎ）复合粒子并用它们组成活性较高的电流变（ＥＲ）液．研究了ＰＡｎ复合粒子的结构与ＥＲ液性能的关系．结果表明在ＰＡｎ粒子表面涂覆聚乙烯醇或接枝聚丙烯酰胺等与ＰＡｎ能形成氢键或有化学键连接的绝缘物质可以既提高其ＥＲ液的电诱导屈服应力又降低漏电流密度．     

外电场与微波交互作用下 BaTiO3 电流变液的透射特征

分别考虑了微波传播方向与电流变液颗粒链相垂直和平行的情况,对BaTiO3电流变液微波透射行为进行了实验研究.发现BaTiO3电流变液微波透射率可由外电场调控.在垂直的情形,当流体浓度较低时,透射率随电场强度增加而减小,并且随浓度增加电场调节微波透射率的变化幅度增加.浓度超过一定值时,透射率随电场出现由减小向增加的改变,存在透射率的极小点.在平行的情形,发现透射率随电场强度增加而减小.另外透射率随电场强度变化具有延时性,对于给定浓度的情形,电场强度增加延时性明显减小.     

介电失配度对沸石电流变液界面极化的影响

利用介电谱方法研究了NaA沸石/硅油和NaA沸石/煤油两种电流变液的介电行为, 测量发现两体系在10⁵ Hz处均出现明显的弛豫现象. 采用单弛豫Cole-Cole函数拟合各体系的介电参数, 结果表明在相同体积分数条件下硅油体系具有较大的介电增量(?ε), 且两体系的介电增量与体积分数(φ)均服从?ε＝4ε_mφ的函数关系. 通过计算和分析粒子与介质间介电失配程度, 阐明了油介质的介电常数(ε_m)对于沸石电流变液界面极化强度的贡献. 此外研究了吸附水对沸石电流变液界面极化的影响, 结果发现水的吸附对于体系的?ε值没有影响, 但明显降低了弛豫时间, 证明吸附水对沸石电流变液的界面极化率具有增强作用.     

Fe68Si32合金液态结构与固态组织的相关性

利用液态X射线衍射仪研究了Fe68Si32合金的液态结构，获得了结构因子、径向分布函数、原子间的最近邻距离和配位数.结果表明，在1250～1450 ℃范围内液态合金的最近邻距离为0.259～0.260 nm，配位数为10.3(±0.2)；液态合金的结构因子在Q=15.5 nm－1处有一明显的预峰存在.根据预峰的特性，建立了Fe68Si32熔体的结构模型，即体心立方结构的有序Fe3Si原子团以共面的方式形成Fe3Si面心立方超结构(DO3)；合金在1250 ℃的径向分布函数的Gauss分解结果与合金的面心立方模型吻合较好.预峰的产生是面心立方超结构原子团中Si原子之间相互关联的外在表现. Fe68Si32合金的固态X射线衍射显示合金中含有Fe3Si相，而且其特征峰与合金的结构因子的峰位基本一致，表明Fe68Si32合金的液固态结构之间联系紧密.     

液相等电聚焦结合乙酰化标记在比较蛋白质组学中的应用

建立了液相等电聚焦,一维电泳分离以及肽段乙酰化同位素标记的新技术,此技术在1∶5~5∶1范围内具有较好的动态范围(误差小于20%)。本方法不仅可以提高比较蛋白质组分离的通量,并有助于低丰度差异蛋白中的检出;并成功应用于正常肝脏与癌变肝脏组织的低丰度、偏碱性蛋白的差异比较蛋白质组分析,鉴定出16种差异蛋白,结果令人满意。     

旋转磁场作用下磁流变液颗粒运动及结构演化的模拟

通过对旋转磁场作用下磁流变液一定数目颗粒运动的数值模拟,在旋转平面内得到盘状聚集结构,在垂直于旋转平面的平面内得到层状结构,得出旋转磁场作用下磁流变液的结构特点.在模拟过程中颗粒受到的磁场作用力简化为磁偶极子间相互作用.