磁流變液( magnetorheological fluid，MRF)是一種智能材料


，它是由易磁化顆粒分散於基礎載液中形成的懸浮液
，其流變性能隨外加磁場的改變而發生變化，呈現出連續、可逆、迅速和精確可控的優良特性。其主要由磁性顆粒、基液和添加劑組成。磁流變液的概念最初是1948年由RABINOW提出的

，並設計了最早的磁流體離合器
，但直到20世紀90年代以後人們才掀起了對磁流變液的研究熱潮。正是由於磁流變效應連續、可逆、迅速的特點使得磁流變液引起了國內外學者和工業界的廣泛興趣
，並且在汽車工業、航空航天

、機械製造、建築
、醫療等行業具有廣泛的應用前景。
    但dan是shi目mu前qian磁ci流liu變bian液ye存cun在zai的de最zui大da不bu足zu是shi在zai長chang期qi使shi用yong過guo程cheng中zhong磁ci流liu變bian流liu體ti中zhong的de磁ci性xing粒li子zi與yu母mu液ye之zhi間jian分fen離li出chu現xian沉chen澱dian

，即ji磁ci流liu變bian液ye的de沉chen降jiang和he團tuan聚ju問wen題ti，嚴yan重zhong影ying響xiang了le磁ci流liu變bian液ye的de性xing能neng
，並bing且qie這zhe個ge問wen題ti一yi直zhi困kun擾rao著zhe國guo內nei外wai的de研yan究jiu者zhe，也ye是shi影ying響xiang磁ci流liu變bian液ye工gong程cheng應ying用yong的de主zhu要yao障zhang礙ai之zhi一yi。為wei了le解jie決jue磁ci流liu變bian液ye沉chen降jiang和he團tuan聚ju的de問wen題ti，國guo內nei外wai學xue者zhe進jin行xing了le大da量liang研yan究jiu，大da部bu分fen學xue者zhe主zhu要yao是shi從cong兩liang個ge方fang麵mian著zhe手shou：一是對磁性顆粒的選擇以及對磁性顆粒進行改性，二是配方設計以及添加劑的選擇。
    本ben文wen主zhu要yao從cong製zhi備bei工gong藝yi參can數shu人ren手shou，以yi羰tang基ji鐵tie粉fen為wei磁ci性xing顆ke粒li


，矽gui油you為wei載zai液ye，矽gui烷wan偶ou聯lian劑ji為wei表biao麵mian活huo性xing劑ji，納na米mi級ji二er氧yang化hua矽gui為wei觸chu變bian劑ji
，采cai用yong高gao速su球qiu磨mo機ji球qiu磨mo分fen散san的de方fang法fa製zhi備bei磁ci流liu變bian液ye，測ce試shi了le其qi基ji本ben性xing能neng，考kao察cha了le製zhi備bei過guo程cheng中zhong球qiu料liao比bi對dui磁ci流liu變bian液ye粘zhan度du
、沉降穩定性和流變性能的影響
，富通新能源生產銷售球磨機
、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
1、實驗部分
1.1主要原料
    羰基鐵粉，平均粒徑為3.5um，基本呈球形分布，純度為99. 9qc（陝西興化化學股份有限公司）
；甲基矽油，運動粘度為10mm2/s（四川晨光化工）；矽烷偶聯劑KH560（南京康普頓曙光有機矽化工有限公司）
；納米級二氧化矽（SPI型）平均粒徑為20 nm

，比表麵積為640 mz／g，純度為99.5%（廈門邁凱倫科技有限公司）。
1.2磁流變液的製備
  將羰基鐵粉與矽烷偶聯劑及異丙醇按一定比例混合後置於球磨罐中，經機械攪拌、超聲分散後放入球磨機球磨6h，再把羰基鐵粉置於70℃的de真zhen空kong幹gan燥zao箱xiang內nei烘hong幹gan。以yi表biao麵mian處chu理li後hou羰tang基ji鐵tie粉fen為wei懸xuan浮fu相xiang，以yi甲jia基ji矽gui油you為wei分fen散san相xiang，混hun合he後hou置zhi於yu球qiu磨mo罐guan內nei
，並bing加jia入ru一yi定ding量liang的de納na米mi級ji二er氧yang化hua矽gui，經jing機ji械xie攪jiao拌ban、超(chao)聲(sheng)分(fen)散(san)後(hou)
，再(zai)用(yong)高(gao)速(su)球(qiu)磨(mo)機(ji)球(qiu)磨(mo)分(fen)散(san)的(de)方(fang)法(fa)製(zhi)備(bei)磁(ci)流(liu)變(bian)液(ye)。球(qiu)磨(mo)法(fa)製(zhi)備(bei)過(guo)程(cheng)中(zhong)，根(gen)據(ju)實(shi)驗(yan)具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)，設(she)定(ding)球(qiu)磨(mo)機(ji)轉(zhuan)速(su)和(he)球(qiu)磨(mo)時(shi)間(jian)
，球(qiu)料(liao)比(bi)分(fen)別(bie)選(xuan)取(qu)l：9，2:9，3:9和4:9進行實驗，其樣品見表1。
1.3磁流變液性能測試
1.3.1磁流變液的沉降穩定性
    沉降穩定性采用自然沉降法，將製備好的磁流變液樣品放入量筒內，通過目測量筒中樣品分層百分比記錄不同時間的沉降情況。
1.3.2磁流變液流變性能的測試
    磁流變液的零場粘度采用成都儀器廠生產的NXS -11A旋轉粘度計進行測量。磁流變液在磁場中流變性能的測試則是經改裝後的NXS -11A旋轉粘度計（加有磁場裝置）進行測量。
2
、結果與討論
2.1磁流變液的零場粘度
    圖1為磁流變液在剪切速率為16.283 8。1時的零場粘度，從圖中可以看出
，磁流變液的粘度隨著球
料比的增大出現先下降後上升的過程。隨著球料比的增加
，其零場粘度先是隨之減小，當球料比為3:9
時，零場粘度達到一個最小值
，其粘度為0.9772 Pa -s。當球料比大於3;9後，其零場粘度沒有減小而
是隨著球料比的增加而增大。
    fenxirenwei
，zheshiyinweiciliubianyezaizhibeiguochengzhong，tongguoqiumodefangfabeibuduandijianqie，fashengjianqiexihuaxianxiang
，bingqiesuizhejianqieqiangdudejiada，jianqiexihuaxianxiangyuemingxian。yinciciliubianyesuizheqiuliaobidezengjiaershisuoshoudejianqieyinglizengjia，zhishizhandusuizheqiuliaobidezengjiaerjianxiao。danshidangqiuliaobidadaoyidingzhihou

，chanshenghenqiangdejianqieyingli，zaichangshijianheqiangjianyinglidezuoyongxiaciliubianyehuifasheng“剪切變稠”現象，致使在球料比較大的情況下，粘度會發生稠化現象。
2.2磁流變液的沉降穩定性
    表2是磁流變液靜置l周後的沉降情況和靜置3個月後的團聚情況。從表2中可以看出
，隨著球料比的增加沉降速率呈現先加快隨後減慢的過程。試樣MRF3 -3沉降速率最快，其沉降速率是試樣MRF3-1和試樣MRF3-4的1.5倍。從圖l和表2可以看出
，4組試樣的沉降速率與其粘度有很好的對應關係，即粘度小的沉降速率快，粘度大的則沉降速率慢。MRF3 -3粘度最小，因而沉降速率最快
，MRF3-1和MRF3 -4粘度最大
，沉降速率最慢，且該兩試樣的粘度近似MRF3 -3粘度的1.5倍。
    從表2還可以看出，磁流變液靜置3個月後，球料比為3:9時，沉降量最大
，沉降量達到21%
，而球料比為1：9和4:9的樣品表現出較好的沉降穩定性，沉降量為14%。以上4geyangpinjunbiaoxianchulianghaodetuanjuwendingxing，wubanjiexianxiangchuxian
，biaoxianchuruanxingchenjiangdetezheng。qitezhengweichenjiangsudukuai
，xingchengchenjiangtijijiaodadechendianwu，danjiaobanhourongyizaifensanerbianweijunyundexuanfuxitong。
2.3磁流變液的流變性能
    圖2為在剪切速率為135.65 s一下磁流變液剪切應力與磁感應強度的關係曲線。從圖2可以看出，4組磁流變液的剪切應力均隨著磁感應強度的增加而增大。且在相同的磁感應強度下，4組樣品剪切應力幾乎相同
，這是因為4組磁流變液所含的羰基鐵粉體積分數相同。
    圖3為在磁感應強度為126.5 mT時磁流變液剪切應力與剪切速率的關係。從圖中可以看出，4組磁流變液剪切應力總體上隨著剪切速率的增大而增大。當剪切速率小於60s-1時，隨著剪切速率的增大剪切應力增大得較快，當剪切速率大於60 S-Ishi，jianqieyinglisuijianqiesulvdezengdaerzengdadequshijianhuan。yujisuizhejianqiesulvdezhubujiada
，jianqieyinglijianghuiquyumougezhi
，jizaigaojianqiesulvxia，jianqiesulvduijianqieyinglideyingxiangjiaoxiao。
    此外，在較低剪切速率的情況下，MRF3 -2和MRF3 -4表現出的剪切應力明顯高於其他兩個樣品
，在較高剪切速率下
，MRI;3 -2和MRF3 -4依然保持較高的剪切應力，樣品MRF3 -3此時也表現出較高的剪切應力
，但是MRF3-1zaijiaogaojianqiesulvxia，jianqieyinglichengxiajiangqushi，qiejiaoqitayangpinjianqieyinglijiaoxiao

，fenxirenweidangwaijiaciganyingqiangdujiaoxiaoshi，ciliubianyegouchengdelianzhuangjiegoujiaosongsan
，shizhibianxingheduanliesuoxudejianqieliyejiaoxiao，yinci4組樣品表現出的剪切應力不高，其中樣品MRF3-3與其他樣品相比粘度較小
，致使在相同的剪切速率之下所產生的剪切應力較小。樣品MRF3-1產(chan)生(sheng)的(de)剪(jian)切(qie)應(ying)力(li)較(jiao)其(qi)他(ta)樣(yang)品(pin)要(yao)小(xiao)
，初(chu)步(bu)分(fen)析(xi)認(ren)為(wei)是(shi)在(zai)製(zhi)備(bei)過(guo)程(cheng)中(zhong)，所(suo)使(shi)用(yong)的(de)球(qiu)料(liao)比(bi)較(jiao)小(xiao)，沒(mei)有(you)達(da)到(dao)良(liang)好(hao)的(de)分(fen)散(san)效(xiao)果(guo)，致(zhi)使(shi)在(zai)磁(ci)場(chang)條(tiao)件(jian)下(xia)，不(bu)易(yi)形(xing)成(cheng)磁(ci)極(ji)化(hua)鏈(lian)或(huo)形(xing)成(cheng)的(de)磁(ci)極(ji)化(hua)鏈(lian)較(jiao)少(shao)，從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)剪(jian)切(qie)應(ying)力(li)較(jiao)小(xiao)。
3
、結論
    (1)磁流變液的沉降穩定性先是隨著球料比的增加而下降，而後當球料比達到一定值後隨著球料比的增加沉降穩定性變好。
    (2)磁流變液的零場粘度先是隨著球料比的增加，粘度逐漸減小，在球料比為3:9時，零場粘度最小，隻有0.977 2 Pa．s
，而後零場粘度又隨球料比的增加呈增大趨勢。
    (3)在一定的剪切速率下，磁流變液的剪切應力隨著磁感應強度的增大而增大，但球料比對磁流變液的流變性能影響不大。
    (4)在(zai)磁(ci)流(liu)變(bian)液(ye)製(zhi)備(bei)過(guo)程(cheng)中(zhong)，球(qiu)料(liao)比(bi)對(dui)磁(ci)流(liu)變(bian)液(ye)的(de)零(ling)場(chang)粘(zhan)度(du)和(he)沉(chen)降(jiang)穩(wen)定(ding)性(xing)有(you)較(jiao)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)，在(zai)相(xiang)同(tong)配(pei)方(fang)參(can)數(shu)條(tiao)件(jian)下(xia)
，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)球(qiu)料(liao)比(bi)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)改(gai)變(bian)磁(ci)流(liu)變(bian)液(ye)的(de)零(ling)場(chang)粘(zhan)度(du)和(he)沉(chen)降(jiang)穩(wen)定(ding)性(xing)。