[发明专利]电流变流体

说明书

本发明属于流动特性如粘滞性、可塑性改变的新材料。

关于电流变流体在距今50年前美国Winslow先生作过报导论述：某些细颗粒的固体分散于一种非导电性液体中而成的悬浮液，只要对其施加电位差即显现出流阻增大的现象。这一现象就称为Winslow效应。但是由于对该悬浮液在加电场的状态下其流阻会增大的机理不清楚，又缺乏确定这种效应的定量理论，研究工作十分缓慢。

本发明的目的在于提供一种基本无水，且制造过程简便，能与现在液压元件和系统相容的电流变液体。这种电流变流体对悬浮液加电场其流阻增大不仅是由于牛顿流体意义上的粘度增大，而且还是由于附加电场诱导的宾汉(Binghan)塑性特征的悬浮液。

本发明是以如下方式完成的：它是将20号机械油1200g、SiO₂粉末150g、油酸150g一并填入球磨机，进行48小时的粉碎，粉碎过程温度量30—45℃，取出后即为电流变流体。

本发明制造过程简便，应用广泛。如工业流体密封、高响应液压控制系统、阻尼器、离合器、制动机构、水力和智能自动化系统等，有人称它为第三次液压技术和制动技术的革命。

实施例：

图1是本发明剪切应力实验在不同温度下电切应力与电场强度的关系图解；

图2是本发明剪切应力实验在相同电场强度下电切应力与温度的关系图解；

图3是本发明剪切应力实验在不同剪切率下电致粘度与电场强度的关系图解；

图4是本发明剪切应力实验在不同剪切率下剪切应力与电场强度的关系图解。

将20号机械油1200g、SiO₂粉末150g、油酸150g一并填入球磨机，进行48小时的粉碎，粉碎过程温度30—45℃，取出后即为电流变流体。

固体效应实验：固定相距为2×10^-3m的两块极板(黄铜)，放入盛有电流变流体的容器中，并对两极板加电压500—2200V，保持一个电压值，将固定的两块极板从容器中提出(两块极板相距2×10^-3m的间隙与水平线垂直)，可以发现充满两块极板间隙中的电流变流体呈固态，当断开电源，电流变流体即流出。

剪切应力实验是在NZS-11型旋转粘度计上进行。测试结果绘出曲线如图1、图2、图3、图4。

本发明以10或20号机械油作为连续介质，以SiO₂粉末作为分散相的悬浮物。分散相固体颗粒的大小应保证小于4μm，这样在不加电场的状态下，分散相在连续介质中的运动主要是布朗运动，即参与连续介质的运动。悬浮液仍基本上保持牛顿流体性质，如电场后则分散相在连续介质中以不对称性粒子的网状结构排列，诱导连续介质一起构成如固体似的晶体结构。这时要使该悬浮液流动，须有足够大的能量克服这种网状形的类似固体的晶体结构。