PDMS基塑性磁流变胶的制备及性能研究

《PDMS基塑性磁流变胶的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、图书分类号TQ320.9密级非密1UDC_______________________________________________________________全日制工程硕士学位论文PDMS基塑性磁流变胶的制备及性能研究姚俊儒校内指导教师（姓名、职称）孙友谊教授校外指导教师（姓名、职称）刘宏申请学位级别工程硕士所在领域（研究方向）材料工程论文提交日期2018年4月1日论文答辩日期2018年5月28日学位授予日期________年______月______日论文评阅人____________________________________________

2、_________答辩委员会主席_______________________2018年5月28日中北大学学位论文PDMS基塑性磁流变胶的制备及性能研究摘要塑性磁流变胶是一种新型磁流变材料，其在保持较高磁流变效应的同时又具有优异的磁性粒子沉降稳定性。该材料不仅丰富了磁流变材料的种类，而且它独特的结构和磁致取向性使其成为研究磁流变机理的理想材料。本文研究了塑性磁流变胶基体聚二甲基硅氧烷（PDMS）及其复合材料聚二甲基硅氧烷/羰基铁粉（PDMS/CI）的制备，并对其磁流变性能、剪切变硬性能和磁致驱动性能进行了研究。首先对基体PDMS的制备和性能进行了研究。以硼酸

3、高温产物作为交联剂，研究了硼酸的含量对PDMS结构的影响。使用X-射线衍射分析（XRD）和红外光谱分析（FT-IR）对PDMS的结构进行了表征，并研究了其剪切变硬性能，结果表明：硼酸进入PDMS分子链中，从而影响了基体结构；PDMS具有良好的剪切变硬性能，随着原料中硼酸含量的增加，其相对剪切变硬效应下降，绝对剪切变硬效应上升。采用溶解-共混-蒸发的方法制备了PDMS/CI磁流变胶。通过扫描电镜（SEM）对其微观形貌进行表征，对比样品在施加磁场前后的SEM图片，可以观察到磁性粒子在基体内的移动排列情况。研究了不同交联剂含量、不同磁性粒子含量对磁流变性能、剪切变

4、硬性能以及磁致驱动性能的影响，分析了样品G-3/CI-3在不同剪切频率、剪切应变和温度条件下的磁流变效应，结果表明：该磁流变胶具有优异的磁流变效应，交联剂含量、磁性粒子含量和外界刺激条件对样品的磁流变性能有显著影响；该磁流变胶的剪切变硬性能受磁性粒子含量的影响，磁性粒子的添加增强了磁流变胶的剪切变硬效应；该磁流变胶的磁致驱动性能是由磁性粒子间磁相互作用和基体材料的强度协同作用影响的，但其中磁性粒子间的磁相互作用为主导因素，因此磁流变胶的磁致驱动性能随着磁性粒子含量及磁场强度的增加而明显增强。关键词：塑形磁流变胶，磁流变效应，磁致驱动性能，剪切变硬性能中北大学

5、学位论文中北大学学位论文PreparationandCharacterizationofPlasticityMagnetorheologicalGelBasedonPDMSABSTRACTPlasticmagnetorheologicalgelisanewtypeofmagnetorheologicalmaterial.Thematerialhasexcellentmagneto-rheologicaleffectandexcellentmagneticparticlesettlingstability.Plasticmagnetorheologicalge

6、lnotonlyenrichesthetypesofmagnetorheologicalmaterials,butalsoitsuniquestructureandmagneticorientationmakeitanidealmaterialforstudyingthemagnetorheologicalmechanism.Inthispaper,thepreparationofaplasticmagnetorheologicalgelmatrixpolydimethylsiloxane(PDMS)anditscompositematerialpolydi

7、methylsiloxane/carbonylironpowder(PDMS/CI)werestudied,anditsmagnetorheologicalperformance,shearstiffeningperformance,andmagnetostrictivedriveperformancewerediscussedsystematically.First,thepreparationandpropertiesofthesubstratematerialPDMSwerestudied.Theboricacidhightemperatureprod

8、uctwasusedasacrosslinkerto