宽的可变阻尼范围的磁流变流体制造技术

本发明专利技术公开了一种低初始粘度的磁流变流体，包括：可磁化的磁颗粒；基液，磁颗粒分散分布在基液中；和添加到基液中的添加剂；其中，磁流变流体的工作温度在

【技术实现步骤摘要】
宽的可变阻尼范围的磁流变流体


[0001]本专利技术涉及磁流变流体，具体涉及可提供宽范围的可变阻尼的新型磁流变流体。

技术介绍

[0002]在磁流变
中，传统的磁流变流体的其中一项主要应用是车辆减震场合，这要求磁流变流体的服役温度范围要宽，例如从大约
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40℃至140℃。但是，因为对这种较宽使用温度范围的要求，限制了磁流变流体或使用磁流变流体的阻尼装置的阻尼范围，使得其只能在受约束的较小范围内可变。事实上，例如在车辆减震场合中，车辆的磁流变流体阻尼装置的极限工作温度只会在极端的天气/地理位置下的工作环境中才会遇到，平时很少出现。
[0003]此外，在现有磁流变流体的诸多其它应用场合，例如在智能制造、工业自动化应用中，应用磁流变流体的阻尼装置的工作环境对工作温度的要求并不极端，其工作温度大体上在室温附近且工作温度变化范围很小，对磁流变流体的使用温度和使用温度范围的要求不高，反而是希望磁流变流体的可变阻尼范围尽可能宽，这样越有利于阻尼装置的正确或精确的控制或操作，并可能扩展阻尼装置的应用领域。
[0004]然而，传统的磁流变流体并未涉及、更未能满足这一点。
[0005]CN112382457A公开了一种磁流变液及其制备方法，所述磁流变液包括：带有极性基团的表面活性剂、带有同种电荷的磁性颗粒和基液。与现有技术相比，CN112382457A的专利技术能够提供一下优点：1、可从根本上降低磁流变液的沉降性，提高磁性颗粒的再分散性。2、降低耗能，提高效率，从微观层面提高磁流变液制备技术。3、增加磁性颗粒的耐磨性和耐腐蚀性。4、通过磁性颗粒与极性基团的结合，很大幅度地提高了磁性颗粒贮存电荷的时间。5、有效改善在贮存过程中磁性颗粒间的团聚与粘连对于制备磁流变液样品的沉降、分散及再分散特性的影响。
[0006]CN112159700A披露了一种磁流变液组合物及其制备方法。所述磁流变液组合物包括磁响应粒子、高触变体系、抗磨减阻剂和抗氧剂，以及，还包括低温性能改进剂；所述低温性能改进剂选自亚甲基二丁基二硫代氨基甲酸酯、氨基磷酸酯、氨基磷酸盐、二硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸盐、二烷基二硫代氨基甲酸酯、氨基琥珀酸酯、有机磺胺酯、工业季戊四醇酯中的一种或几种；优选亚甲基二丁基二硫代氨基甲酸酯；所述低温性能改进剂占所述磁流变液组合物总质量的0.1～6wt％。CN112159700A提供的磁流变液组合物在低温环境下，具有低玻璃化转变温度、高粘度指数、以及在指定温度下具有低的零场屈服应力。
[0007]CN111653409A披露了一种基于氟碳复配的耐高温磁流变液及其制备方法。它以羰基铁粉作为基材，硅油作为载液，通过使用氟碳表面活性剂和钛酸酯偶联剂作为添加剂进行复配，并辅以硅藻土作为触变剂制备得到耐高温磁流变液。磁流变液由下述组分按质量百分比组成：软磁性颗粒70～86％，载液20～26％，表面活性剂2～5％，触变剂2～3％。复配氟碳表面活性剂和钛酸酯偶联剂并采用基液置换与直接添加相结合的制备方法，有效提高了磁流变液的沉降稳定性和温度使用范围，适用于磁流变液传动装置、磁流变液阻尼装置
等场合。CN111653409A旨在提供更高使用温度的磁流变液，而对该磁流变液所提供的阻尼或阻尼范围并未加以任何研究或关注。
[0008]本田技研工业株式会社的美国专利US10923260B2披露了一种磁流变流体成分和使用该磁流变流体的减振装置。该减振装置(10)在圆柱体(12)中包含有磁流变流体组合物。该磁流变流体组合物包括磁性颗粒和具有分散在其中的磁性颗粒的分散剂；以及摩擦改性剂。该摩擦改性剂是基于酯的添加剂，其具有14至22个碳原子的烃链，优选为烷基链或烯基链。该摩擦改性剂的含量为0.1
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5％质量。美国专利US10923260B2旨在为磁流变流体提供改良的抗摩擦性能。
[0009]如上所述的这些文献，都未披露或涉及对磁流变流体的可变阻尼范围的研究，即，对磁流变流体及其阻尼装置的工作温度范围并没有提出特别的要求，反而是希望磁流变流体及其阻尼装置的可变阻尼范围尽可能宽，以满足对阻尼装置的工作性能的要求。
[0010]因此，随着技术和应用场合的发展和变化，本领域急需改进的新型磁流变流体，提供具有更宽范围的可变阻尼的新型磁流变流体，以克服现有技术中的上述技术缺陷，以及其它技术问题。
[0011]本专利技术说明书的此
技术介绍
部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本专利技术范围的主题。

技术实现思路

[0012]鉴于以上所述以及其它更多的构思而提出了本专利技术。
[0013]根据本专利技术的一方面的构思，旨在提供一种主要在室内应用其阻尼可变范围更宽的新型磁流变流体，这种新型磁流变流体的表现之一就在于它具有相对较低的初始粘度，同时其它性能指标，例如相同磁场下的初始剪切应力、最大剪切应力(剪切应力在此处可表征此流变流体的抗剪切强度)指标，无实质性降低或者其变化对其应用并无实质性影响。
[0014]这种新型磁流变流体其使用温度可变范围可以更窄，但不影响其预期的应用场合，比如室内应用，等等。
[0015]传统的磁流变流体温度范围通常在大约
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40
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140℃之间，因此对磁流变流体的基液(或称载液)的限制大，要求磁流变流体的服役温度范围宽，例如在大约40
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140℃的范围内。这就要求磁流变流体的基液的高分子链够长，高分子链结构足够稳定，因此通常基液的密度(比重)在大约0.8以上，并且运动粘度在大约15
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50mm2/s的较高范围内。
[0016]如果要求基液的密度不能太大，则磁流变流体中的磁粉相对于基液的体积百分比就不能太大，否则磁流变流体会变得很粘稠，而使得应用磁流变流体的阻尼装置的初始阻尼力会变大。然而，在磁流变流体中的磁粉相对于基液的体积百分比不能太大的情形下，磁流变阻尼装置的最大阻尼力就会降低而可能无法达到其最大阻尼力设计要求，这大大限制了阻尼装置的应用场合或操作范围。
[0017]如果磁流变流体的基液的运动粘度比较高，则会直接影响应用磁流变流体的阻尼装置的初始阻尼力，而使磁流变流体的初始阻尼力更大。磁流变流体的更大的初始阻尼力会导致其阻尼可变范围更小，这在很多的应用中是不利的。
[0018]本申请的专利技术人出人意料地发现，初始阻尼力的大小与磁流变流体的基液的第二
牛顿区的大体恒定的运动粘度值正相关，而基液的第二牛顿区的大体恒定的运动粘度值的高低主要受到基液的运动粘度的影响。
[0019]非牛顿流体，从概念上讲，是指不满足牛顿粘性实验定律的流体，即，其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。也就是说，只要流体的流动特征不符合牛顿粘性定律，它就是非牛顿流体。非牛顿流体不满足牛顿粘性定律：或者粘度不为常数，或者粘度不符合“梯度正比”定律。但是，非牛顿流体在某些条件下会处于第二牛顿区，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低初始粘度的磁流变流体，包括：可磁化的磁颗粒；基液，所述磁颗粒分散分布在所述基液中；和添加到所述基液中的添加剂；其中，所述磁流变流体的工作温度在
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20
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110℃的范围内；并且其中，所述磁流变流体在零磁场和25℃室温下的初始粘度在40
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450mPa
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S的范围内。2.根据权利要求1所述的磁流变流体，其特征在于，所述磁流变流体的比重在0.5
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1.5，例如0.5
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1.2，0.5
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0.8，或者0.7
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0.75的范围内。3.根据权利要求1所述的磁流变流体，其特征在于，所述基液是有机液体或者水。4.根据权利要求3所述的磁流变流体，其特征在于，所述基液选自下列中的一者：聚
ɑ
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烯烃、白油、矿物油、合成油和它们的组合。5.根据权利要求1所述的磁流变流体，其特征在于，所述添加剂选自下列中的一者：表面活性剂、分散剂、防沉降剂、有机触变剂，增稠剂，抗氧化剂，润滑剂，粘度调节剂、阻燃剂、有机粘土类流变性添加剂、含硫化合物以及它们的组合。6.根据权利要求1所述的纳米磁流变流体，其特征在于，所述磁颗粒的材料选自下列中的一者：铁、铁合金、铁氧化物、氮化铁、碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦浩，梁燕玲，
申请(专利权)人：深圳博海新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：