[其他]电流变流体

说明书

本发明涉及电流变流体。

美国专利№2417850（温斯洛，Winslow）公开报道：某些由细粒度的固体（如淀粉、石灰石或其衍生物、石膏、面粉、明胶或炭黑等）分散于一种非导电性液体（如轻质变压器油、变压器绝缘流体、橄榄油或矿物油等）中而成的悬浮液，只要对其施加电位差即显现出流阻增大的现象。这种效应有时称作温斯洛效应。因施加电场而导致的流阻增大最初被解释为是由于粘度增大之故，而显示这种效应的物质被称作“电粘性流体”。但是，后来的研究表明，流阻增大可能不仅仅是由于牛顿流体意义上的粘度的增大，而且还由于附加电场诱导的宾汉（Bingham）塑性。显现温斯洛效应的悬浮液，现在称之为“电流变流体”。

旨在改善电流变流体分散相和连续相的研究工作一直在进行着，而且正日益深化，例如可参阅英国专利№1501635、1570234及英国专利申请2100740A、2119392A和2153372A。然而产生电流变现象的机理尚不很清楚。正是由于机理不清楚，尤其缺乏确定这种效应的定量理论，因而改善电流变流体的工作进展受到阻碍。

迄今，可望投入实用的所有电流变流体均含有少量水，相信原则上说这与分散相有关。严格的干燥会阻碍电流变流体显现明显的电流变现象。但从实用观点看，不希望有水存在，因为水会导致设备锈蚀，操作温度受到限制以及增加电力消耗（这本身又会导致设备的热不稳性）。

本发明谋求提供一种至少能在上述诸方面得以改善的电流变流体。

因此，本发明广义地说是提供一种电流变流体，它是由一种液体连续相和分散于其中的至少一种分散相所组成，而且，甚至当至少分散相实质上是无水时这种电流变流体也能发挥功效。最好，这种电流变流体是这样一种流体，即甚至当该流体实质上是无水时也能发挥功效。

此处的所谓“无水”指的是：对于一种或每种分散相而言，当除去催化剂后，将其置于70℃的真空条件下干燥三天直至恒重;而对于连续相而言，将其通过活化氧化铝柱处理，若必要可在较高温度（如70℃）下进行。

具体地说，本发明之电流变流体是这样一种流体，即其分散相是由电子导体构成。此处的所谓“电子导体”指的是这样一种物质，即电流在其中的传导是通过电子（或空穴）而不是通过离子进行的。这类物质的例子有半导体，尤其是有机半导体，后者更为优越。此处的所谓“半导体”指的是具有室温电导率为10⁰欧姆^-1·厘米^-1～10^-11欧姆^-1·厘米^-1、例如10^-2欧姆^-1·厘米^-1～10^-10欧姆^-1·厘米^-1、典型的为10^-4欧姆^-1·厘米^-1～10^-9欧姆^-1·厘米^-1以及正的温度-电导率系数的物质。

性能尤为优越的有机半导体的例子包括由不饱和稠多环体系组成的物质，例如紫蒽酮B（Violanthrone    B）。不饱和稠多环体系是一种较理想的富电子物质，最好其不饱和性中含有共轭TT键，尤其是至少含有一个杂原子（如氮或氧原子）的芳香稠环体系则更为理想。

现已发现适用于本发明的上述的电子导体有这样一类有机半导体：其稠多环体系包含一取代的或未取代的卟吩（Porphin）或氮杂卟吩（azaporphin）体系，例如其中的稠多环体系包含酞菁体系）。在这种体系中的金属最好是过渡金属。此处的所谓“过渡金属”指的是周期表中ⅥA族至Ⅷ族的任何一种金属，也包括ⅠB族，如铜。酞菁铜的室温下电导率约为10^-7欧姆^-1·厘米^-1。

有机半导体可以是一种单体型物质，通常是一种晶态单体型物质，另外，它也可以是一种聚合型物质。

本发明所采用的含有酞菁基团的聚合型有机半导体，可用1，2，4，5-苯四羧酸二酐代替常规合成中所用的磷苯二甲酸酐来制备。