Ni/(TiO_2+Urea)纳米核壳颗粒电磁流变行为的研究
来源期刊：兵器材料科学与工程2010年第2期
论文作者：杨建国 赵红 纪松 孟庆伟 郭红燕 谭锁奎
关键词：电磁流变液; 纳米镍; 核壳颗粒; 极性分子; 二氧化钛; EMR fluid; Ni nano-particle; core-shell particles; polar molecule; TiO_2;
摘 要：通过sol-gel法制备出Ni颗粒表面均匀包覆尿素掺杂二氧化钛的纳米核壳颗粒Ni/(TiO_2+Urea),研究尿素的加入对颗粒的电流变行为、磁流变行为及在电场、磁场同向耦合场作用下的电磁流变行为的影响.结果表明:尿素的加入有效改善颗粒的电流变性能,剪切强度达到40 kPa(4 kV/mm直流电场),是无尿素时的10倍;尿素的加入对颗粒的磁流变性能无影响;然而尿素的加入有效改善了颗粒的电磁流变性能,在2 kV/mm直流电场与148 kA/m磁场的同向耦合场作用下,颗粒电磁流变液的剪切强度达到55 kPa,而无尿素的Ni/TiO_2颗粒的电磁流变液的剪切强度仅为45 kPa.尿素中极性基团是提高电磁流变效应的主要因素.对颗粒在电磁耦合场作用下的颗粒形貌进行观察发现,在耦合场作用下,颗粒形成更加粗而致密的柱状结构,因此导致耦合场下电磁流变液强度的提高.
杨建国1，赵红1，纪松2，孟庆伟1，郭红燕2，谭锁奎2
(1.大连理工大学,材料科学与工程学院,辽宁,大连,116024;
2.中国兵器科学研究院,宁波分院,浙江,宁波,315103;
3.西安交通大学,理工学院,陕西,西安,710049)
摘要:通过sol-gel法制备出Ni颗粒表面均匀包覆尿素掺杂二氧化钛的纳米核壳颗粒Ni/(TiO_2+Urea),研究尿素的加入对颗粒的电流变行为、磁流变行为及在电场、磁场同向耦合场作用下的电磁流变行为的影响.结果表明:尿素的加入有效改善颗粒的电流变性能,剪切强度达到40 kPa(4 kV/mm直流电场),是无尿素时的10倍;尿素的加入对颗粒的磁流变性能无影响;然而尿素的加入有效改善了颗粒的电磁流变性能,在2 kV/mm直流电场与148 kA/m磁场的同向耦合场作用下,颗粒电磁流变液的剪切强度达到55 kPa,而无尿素的Ni/TiO_2颗粒的电磁流变液的剪切强度仅为45 kPa.尿素中极性基团是提高电磁流变效应的主要因素.对颗粒在电磁耦合场作用下的颗粒形貌进行观察发现,在耦合场作用下,颗粒形成更加粗而致密的柱状结构,因此导致耦合场下电磁流变液强度的提高.
关键词:电磁流变液; 纳米镍; 核壳颗粒; 极性分子; 二氧化钛; EMR fluid; Ni nano-particle; core-shell particles; polar molecule; TiO_2;
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