[发明专利]再分散性改善的磁流变液及磁流变液的再分散性评价方法

说明书

本发明公开了磁流变液和磁流变液的再分散性评价方法。根据本发明的包含磁性颗粒、分散介质及添加剂的磁流变液，其特征在于：将磁流变液中所有固形物回收后，测定粒度分布而获得如下定义的跨度值时，跨度值＝(D₉₀‑D₁₀)/D₅₀，所述跨度值大于或等于1.3。此外，根据本发明的磁流变液的再分散性评价方法包含以下步骤：提供装有磁流变液的透明容器；将所述透明容器通过离心分离机进行旋转并照射近红外线，以测定穿透过所述透明容器的光量(测定一次分散稳定性)；对所述磁流变液施加外力使离心分离的固形物再分散在分散介质中；以及将装有所述固形物再分散的磁流变液的透明容器再通过离心分离机进行旋转并照射近红外线，以测定穿透所述透明容器的光量(测定二次分散稳定性)。

技术领域

本发明涉及一种磁流变液。更详细地，本发明涉及一种再分散性改善的磁流变液及可定量评价磁流变液的再分散性的评价方法。

背景技术

磁流变液作为油或水等非磁性流体中混合有铁粉等对磁场敏感的微小磁性颗粒的悬浮液，是在外加磁场作用下可实时控制流动特性的智能材料(smart material)之一。

通常，磁流变液中以20％至50％左右的体积比包含有磁性颗粒，基本上具有牛顿流体(Newtonian fluid)性质，但是在外加磁场作用下磁性颗粒移动，沿着与所施加的磁场平行的方向形成链状结构，从而具有剪切力或者对流动的阻力，而且具有宾汉(Bingham)流体性质，即使没有剪切变形率，也会产生一定的屈服应力。

磁流变液由于具有对流动的阻力，因此用于阻尼器、离合器、制动器等，而且由于具有剪切力，还用于研磨。

为了有效地应用于各种系统，磁流变液应具有较高的屈服应力，而且分散在磁流变液中的磁性颗粒应均匀地分布在分散介质中，流体的粘度及剩余磁化强度要低，以便在施加磁场后再移除磁场时，迅速恢复到原来的状态。

然而，组成磁流变液的磁性颗粒的密度(例如，铁粉时为7.86g/cm³)与分散介质的密度(例如，硅油时为0.95g/cm³)相比非常大。因此，在制备磁流变液之后，即使分散性优异，也不能完全防止随着时间流逝持续发生的内部固形物的沉淀。因为这样的理由，为了用于线型阻尼器等装置，确保再分散性(即，沉淀的固形物重新分散在分散介质中的特性)变得非常重要。

作为现有技术的美国授权专利US6203717B1，为了改善再分散性，通过改变磁性颗粒的含量、分散介质(carrier fluid；oil)的种类、添加剂、粘土类等来制备磁流变液，再经热固化处理后测定出压缩强度，并以负荷传感器(load cell)的受力强度来评价了再分散性。

但是，上述美国授权专利US6203717B1没有评价磁流变液本身的再分散性，而是测定出热固化后的，即一次加工后的流体的压缩强度，以此评价磁流变液的再分散性，因此难以认为评价的是沉淀的固形物重新分散到流体的特性或者磁流变液本身的再分散性。

此外，由于将磁性颗粒的含量和分散介质的种类、添加剂、粘土类等一起同时作为参数，因此无法知道对再分散性改善产生影响的因数。

作为另一现有技术的美国授权专利US7297290B2，将磁性颗粒的大小减小至纳米大小，以改善磁流变液的再分散性，但是作为再分散性的评价方法采用了实验者用刮铲(spatula)对沉淀物直接施加力量进行判断的方法即刮铲测试，因此不仅无法获得定量化的结果，而且对其结果的可靠性也不高。

因此，目前所提出的磁流变液的再分散性评价方法停留在定性评价阶段，对其结果也无法确保可靠性。

发明内容

技术问题