磁流變液的研究與應用

張小丹　邢閃閃　郭慶

摘 要：磁流變液是一種重要的智能材料。介紹了磁流變液的組成和特性，綜述了目前磁流變液的國內外研究現狀，說明了磁流變液在阻尼器、離合器和拋光方便的應用優勢，最后對磁流變液未來的前景作了展望。

關鍵詞：磁流變液；磁流變阻尼器；磁流變離合器；磁流變拋光

磁流變液（MAgnestorheologicalFluids）是一種主要由載液、高導磁低磁滯的磁性顆粒和添加劑等構成的新型可控流體，是當前智能材料研究的一個重要分支。

1.磁流變液組成及特性

磁流變液由3部分組成：載液（如礦物油、硅油等），可磁化分散懸浮相顆粒，添加劑等懸浮相顆粒具有高飽和磁化強度、低矯頑力，通常由具有確定粒度分布的單質Fe、Fe3O4粉體構成，其表面一般經過化學方法處理，以提高工作時的耐久性。載液一般選用礦物油、硅油、聚α烯烴、水等非極性或極性介質。分散劑包括不同類型表面活性劑、偶聯劑及觸變劑等，能對懸浮相、載液進行兩親性和結構化處理，主要解決懸浮相在載液中的分散穩定性問題。磁流變液一般采用機械球磨法制備。

目前對于磁流變效應工作機理的解釋是：在無磁場作用時，懸浮相粒子懸浮于母液中呈隨機分布，表現為線黏性牛頓流體。當施加外磁場作用后，粒子表面出現極化現象，形成磁偶極子，磁偶極子沿外磁場方向結成鏈狀、簇狀結構，具有一定的抗剪切屈服應力。同一條極化鏈中各相鄰粒子之間的抗剪切屈服應力會隨外加磁場強度的增強而增加。……