我們的服務(wù)符合學(xué)術(shù)規(guī)范和道德
專業(yè) 高端讓您使用時(shí)沒有后顧之憂
來(lái)源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:免費(fèi)文獻(xiàn)發(fā)布時(shí)間:2021-07-21瀏覽:次
摘要: 為探究制備過(guò)程中取向磁場(chǎng)對(duì) MRE力磁性能的影響,制備了相同磁敏顆粒夾雜的兩種不同基體特性 的 MRE,分別對(duì)其微觀組織和材料的力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:隨著取向磁場(chǎng)與硅油含量的增大,磁 敏顆粒在 MRE中的鏈狀排布更加明顯;所制備材料的磁致剪切模量與磁流變效應(yīng)均隨著取向磁場(chǎng)的增大而增 大,并且其增加趨勢(shì)隨著硅油含量的增加更加顯著;磁流變彈性體的損耗因子隨著取向磁場(chǎng)的增加逐漸增大,而
當(dāng)取向磁場(chǎng)高于250mT 后,損耗因子幾乎不變。相關(guān)結(jié)果可對(duì)磁流變彈性體的設(shè)計(jì)制備提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞: 磁流變彈性體;取向磁場(chǎng);磁致模量;磁流變效應(yīng);損耗因子
0 引 言 磁流變彈性體 (MagnetorheologicalElastomers,縮寫為 MRE)是在磁流變液的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一 種新型智能材料,其主要采用具有粘塑性的高分子聚 合物代替磁流變液中的非磁性液體作為基體、微米級(jí) 的軟磁性顆粒作為填充相通過(guò)一系列化學(xué)和物理手段固化后得到。該類智能材料不僅保持了磁流變液的響 應(yīng)快、可逆性好等特性,而且解決了磁流變液穩(wěn)定性 差、易磨損、易沉降 等 不 良 特 性[1-2]。MRE 的 變 形 行 為、剪切儲(chǔ)能模量以及損耗因子等在磁場(chǎng)作用下具有連續(xù)、快速可調(diào)的特性,使得其在建筑、橋梁、汽車隔振 等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。
近年來(lái),MRE材料的研究發(fā)展得到了許多學(xué)者的 關(guān)注。在制備材料選取方面,硅橡膠由于具有模量低、 流動(dòng)性 好 以 及 成 本 低 等 優(yōu) 點(diǎn) 被 廣 泛 選 用 為 基 體 材料[3]。除此之外,天然橡膠[4]、異丁烯橡膠[5]、熱塑性 聚氨酯橡膠[6]和混合橡膠[7]等也常被作為基體制備MRE。MRE的磁彈性能除與基體的選擇有關(guān)外,填 充顆粒的選取也對(duì)其具有顯著的影響。羰基鐵粉由于具有高飽和磁化強(qiáng)度和高磁導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn)被作為填充顆 粒大量應(yīng)用[8]。另外,F(xiàn)e、Co、Ni納米線[9]、復(fù)合磁性粒子[10]、鐵的氧化物[11]、硬磁粒子[12]、鈷粉[13]和混合顆粒[14]等也作為填充相被用來(lái)制備 MRE。
此外,MRE的制備方式對(duì)其磁彈性能也有著重大 的影響。根據(jù)基體材料固化時(shí)是否施加磁場(chǎng),MRE的制備方式分為無(wú)場(chǎng)制備和有場(chǎng)制備兩種方式[15]。無(wú) 場(chǎng)條件下制備的 MRE 其 磁 敏 顆 粒 隨 機(jī) 分 布 于 基 體 中,故為各向同性 MRE;而有場(chǎng)條件下制備的 MRE由于其內(nèi)部磁敏顆粒被磁化后在基體中成鏈狀分布,固化后,鏈狀結(jié)構(gòu)仍然保留在基體中,故為各向異性MRE。與無(wú)場(chǎng)制備的磁流變彈性體相比,有場(chǎng)條件下制備的磁性顆粒呈鏈狀結(jié)構(gòu)的 MRE 一般具有更高的 磁流變效應(yīng)和磁致模量變化[16-18]。Wu等[19]以羰基鐵 粉為磁性填充顆粒、聚氨酯為基體且摻入增塑劑鄰苯 二甲酸二異辛酯(DOP)制備了的各向異性 MRE。研 究表明,含70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))羰基鐵粉和15%DOP 的 各向 異 性 聚 氨 酯 基 MRE 的 絕 對(duì) 磁 流 變 效 應(yīng) 達(dá) 到1.16MPa,相 對(duì) 磁 流 變 效 應(yīng) 達(dá) 到 386.7%。Kaleta等[20]以熱塑性塑料為基體、60um 的 Fe粒子作為磁性
填充顆粒分別在有取向磁場(chǎng)和無(wú)取向磁場(chǎng)的條件下制 備了不同種類的 MRE,并對(duì)比分析了兩種 MRE 的性能,結(jié)果表明,各向異性 MRE 比各向同性 MRE 擁有更高的磁流變效應(yīng)。Chen和 Fan等[21-22]在強(qiáng)磁場(chǎng)條件下,分別以硅橡膠和天然橡膠為基體、羰基鐵粉為磁 性顆粒制備了不同種類 MRE,并對(duì)材料性能進(jìn)行了研 究,結(jié)果表明,在1000mT 外加磁場(chǎng)下硅橡膠基 MRE的剪 切 模 量 可 達(dá) 到 3.34MPa,相 對(duì) 磁 流 變 效 應(yīng) 達(dá) 到878%;天然橡膠基 MRE的剪切模量增加到3.6MPa, 相對(duì)磁流變效應(yīng)增加了131%。可以看出,MRE 內(nèi)部顆粒分布對(duì)材料的磁致性能具有重要的影響,形成的 共識(shí)是在有場(chǎng)條件下獲得的材料性能顯著高于無(wú)場(chǎng)條件下的情形,然而詳細(xì)探討取向磁場(chǎng)的大小對(duì) MRE
的磁彈性行為的影響及其機(jī)制的研究較少。
本文將以硅橡膠為基體、羥基鐵粉為填充相在不 同大小的取向磁場(chǎng)中制備了兩種不同配比的 MRE,利 用準(zhǔn)靜態(tài)剪切實(shí)驗(yàn)獲得了所制備樣品的磁彈性能,得 到取向磁場(chǎng)的大小對(duì)其磁彈性性能的影響規(guī)律,并結(jié)合微結(jié)構(gòu)分布特征對(duì)相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。
1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及方法
1.1 實(shí)驗(yàn)樣品制備
1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料: 本實(shí)驗(yàn)中選用的材料有:硅橡膠,選用上海藹科松科技有限公司的Essil296;填充磁性顆粒為羥基鐵粉, 購(gòu)置于江蘇天一超細(xì)金屬粉末有限公司,型號(hào)為 RXE,其平均粒徑為1.78μm;二甲基硅油作為磁性顆粒與硅橡膠接觸的潤(rùn)滑劑和固化劑,選用了北京海貝思科技有限公司粘度為500cp的聚二甲基硅氧烷。
1.1.2 樣品制備過(guò)程
分別按兩種不同配比稱取一定質(zhì)量的硅橡膠加入燒杯中,然后添加一定質(zhì)量的硅油和鐵粉,樣品各成分配比見表1。稱取結(jié)束后進(jìn)行充分?jǐn)嚢柚粮鹘M分混合 均勻,然后將攪拌均勻的材料放入真空箱中進(jìn)行脫泡 處理,5min后取出脫泡后的材料注入模具中,接著再 次放進(jìn)真空箱中進(jìn)行二次脫泡處理。5min后取出模 具并將模具放入提前準(zhǔn)備好的取向磁場(chǎng)中進(jìn)行磁化。 取向磁場(chǎng)大小分別為100、150、200、250、300mT。1h后將模具從磁場(chǎng)中取出并放進(jìn)干燥箱中在60 ℃的環(huán) 境中進(jìn)行固化2h,得到 MRE樣品。
1.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
(1)微結(jié)構(gòu)表征測(cè)試:將樣品沿著取向磁場(chǎng)方向剖 開,運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行觀測(cè)。
(2)準(zhǔn) 靜 態(tài) 剪 切 測(cè) 試:利 用 電 子 萬(wàn) 能 試 驗(yàn) 機(jī) 對(duì)MRE的準(zhǔn)靜態(tài)剪切性能進(jìn)行表征,其中力傳感器的量 程為100N,精度為0.001N。利用 C 型電磁鐵對(duì)樣品區(qū)域提供均勻磁場(chǎng),磁極直徑為50 mm,兩磁極之間氣隙為25mm,通過(guò)調(diào)節(jié)線圈中的電流使其產(chǎn)生0~0.5T 連續(xù)變化的磁場(chǎng)。
首先,將所測(cè)樣品用膠水粘于兩銅板上40min,以 便樣品在銅板上粘貼牢固(其中一個(gè)銅板固定在拉伸 機(jī)的底座上,另一個(gè)銅板連接在拉伸機(jī)的橫梁上,當(dāng)橫 梁往上拉伸時(shí)粘貼于兩銅板間的樣品就會(huì)隨著銅板的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生剪切作用)。然后,在不同的均勻磁場(chǎng) 中拉伸試驗(yàn)機(jī)的橫梁以得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線(本實(shí)驗(yàn)橫 梁移動(dòng)速度為5mm/min,橫梁位移為1mm,線圈中的電流分別為0、2、4、6、8A)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中樣品表面 與電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相垂直。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。 在實(shí)驗(yàn)測(cè)試開始前,為了消除馬林斯效應(yīng),得到穩(wěn)定的 應(yīng)力-應(yīng)變曲線,對(duì)測(cè)試樣品在零場(chǎng)環(huán)境中循環(huán)剪切3 ~4次[23]。
2 結(jié)果與討論
2.1 取向磁場(chǎng)對(duì)微結(jié)構(gòu)分布的影響
圖2為不同條件下制備的3種 MRE 在平行于取 向磁場(chǎng)方向的微結(jié)構(gòu)分布圖。從圖中可以看出羥基鐵 粉在 MRE中呈鏈狀分布,這是由于外加磁場(chǎng)作用下 磁敏顆粒之間產(chǎn)生相互作用的磁力,通過(guò)形成鏈狀結(jié) 構(gòu)減小顆粒之間的磁能。圖2(a)和(b)分別是取向磁 場(chǎng)為200mT、硅油含量為 4% 和 7% 的兩種 MRE 的SEM 圖像,對(duì)比發(fā)現(xiàn)(b)中的磁敏顆粒鏈較圖(a)更清 晰一些,幾乎沒有呈小堆聚集的狀態(tài),而圖(a)會(huì)出現(xiàn)小部分聚集狀態(tài),這說(shuō)明硅油對(duì)于鐵粉顆粒在 MRE中的分布狀態(tài)有一定的影響:硅油含量越高鐵粉顆粒在 MRE中運(yùn)動(dòng)的越快,所形成鏈分布越清晰。圖 2 (c)是硅油含量為7%、取向磁場(chǎng)為300mT 的 MRE的SEM 圖像,與圖(b)對(duì)比發(fā)現(xiàn)圖(c)中形成的磁敏顆粒鏈較圖(b)更加清晰,這說(shuō)明磁敏顆粒的移動(dòng)不僅與硅 油含量有關(guān),取向磁場(chǎng)的大小也起到一定作用,即相同 硅油含量下,取向磁場(chǎng)越大,鐵粉顆粒的移動(dòng)越強(qiáng),形 成的顆粒鏈越清晰。因此可以看出取向磁場(chǎng)的大小與 基體中硅油含量對(duì) MRE 內(nèi)鐵粉顆粒的分布起到至關(guān)重要的作用。
2.2 取向磁場(chǎng)對(duì)磁致剪切模量的影響
為了探索磁場(chǎng)對(duì) MRE 力學(xué)行為的影響,圖3給 出了不同磁場(chǎng)環(huán)境中取向磁場(chǎng)為300mT 硅油含量為4%的 MRE的剪切應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。從圖中可以看出,MRE材料在加卸載過(guò)程中的剪切應(yīng)力-應(yīng)變曲線均表現(xiàn)出明顯的滯后行為,且隨著均勻磁場(chǎng)的增大,滯后的 現(xiàn)象越明顯,這說(shuō)明磁流變彈性體在剪切過(guò)程中表現(xiàn)出很強(qiáng)的彈塑性行為,并且隨著磁場(chǎng)的增大彈塑性行為越明顯。此外,還可以看出剪切應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜 率隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大而增大,即材料的磁致效應(yīng)隨 著磁場(chǎng)的增大而增大。材料剪切后的殘余應(yīng)變也隨著磁場(chǎng)的增大而增大,這是由于在剪切 MRE 發(fā)生形變 的過(guò)程中,材料中的鐵粉在磁場(chǎng)的作用下與橡膠之間相互作用消耗了一定的能量,并且隨著磁場(chǎng)的增大,鐵 粉顆粒要發(fā)生的移動(dòng)越大,與橡膠的作用就越大,消耗的能量就越大,因此殘余應(yīng)變就越大。
分別對(duì)各個(gè)樣品應(yīng)力-應(yīng)變曲線的加載段進(jìn)行線 性擬合,得出所測(cè)樣品在不同磁場(chǎng)環(huán)境中的剪切模量。 圖4和圖5分別給出了在不同磁場(chǎng)環(huán)境下硅油含量為4%和7%的 MRE剪切模量隨取向磁場(chǎng)的變化關(guān)系。從圖中可以看出,在同一磁場(chǎng)環(huán)境中,樣品的剪切模量隨著取向磁場(chǎng)的增大而增大。對(duì)于硅油含量為4%的樣品,彈性模量隨著取向磁場(chǎng)的增大在不斷增大,當(dāng) 通大小為6A 和8A 電流的磁場(chǎng)中幾乎呈線性增長(zhǎng),而 對(duì)于硅油含量為7%的樣品,當(dāng)取向磁場(chǎng)大于250mT,樣品的彈性模量增長(zhǎng)趨勢(shì)變緩。同一取向磁場(chǎng)下制備的樣品中,硅油含量為7%的樣品剪切模量明顯高于4%的樣品。這說(shuō)明硅油對(duì)于鐵粉在硅橡膠中的移動(dòng) 起到了很重要的作用,硅油的含量越高,磁敏顆粒與基體之間的摩擦越小,使得磁敏顆粒在基體中的移動(dòng)更 加容易。將未固化的樣品放入取向磁場(chǎng)中進(jìn)行固化時(shí),鐵粉會(huì)在磁場(chǎng)的作用下發(fā)生移動(dòng)并隨著取向磁場(chǎng) 呈鏈狀分布,而7%硅油含量的樣品中由于硅油的作用,鐵粉的聚集程度要低些,以致形成的鏈狀結(jié)構(gòu)更加 均勻,進(jìn)而使得鐵粉顆粒之間相互作用力增強(qiáng),因而7%硅油含量的樣品剪切模量大。此外,對(duì)于同一取向 磁場(chǎng)環(huán)境下制備的樣品,其剪切模量隨著外加磁場(chǎng)強(qiáng) 度的增大而增大。
2.3 取向磁場(chǎng)對(duì)磁流變效應(yīng)的影響
為了進(jìn)一步分析 MRE 對(duì)磁場(chǎng)的依賴特征,引用了 MRE的相對(duì)磁流變效應(yīng)[24]:
其中GH 為外加磁場(chǎng)強(qiáng)度為 H 時(shí)復(fù)合材料的剪切模 量,G0 為材料的零場(chǎng)剪切模量。
圖6和圖7分別給出了硅油含量為4%和7%的MRE相對(duì)磁流變效應(yīng)隨取向磁場(chǎng)的變化關(guān)系。可以 看出,在同一磁場(chǎng)環(huán)境中,MRE 的相對(duì)磁流變效應(yīng)隨 著取向磁場(chǎng)的增大而增大。對(duì)于硅油含量為4%的這組樣品,其在4、6、8A 的磁場(chǎng)環(huán)境中,相對(duì)磁流變效應(yīng) 在取向磁場(chǎng)從100mT 增加到250mT 的區(qū)間內(nèi)增長(zhǎng)趨 勢(shì)非常明顯,當(dāng)從250mT 增加到300mT 時(shí)增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯 變 緩,而 在 2A 的 磁 場(chǎng) 環(huán) 境 中,其 取 向 磁 場(chǎng) 從100mT 增加到 250mT,相對(duì)磁流變效應(yīng)增加趨勢(shì)較 緩,當(dāng)取向磁場(chǎng)從250mT 增加到300mT 時(shí),相對(duì)磁流 變效應(yīng)極速增長(zhǎng);對(duì)于硅油含量為7%的樣品,較硅油 含量為4%的樣品其增長(zhǎng)幅度明顯降低,只有在6A 和8A 的磁場(chǎng)環(huán)境中,取向磁場(chǎng)從200mT 增加到250mT
時(shí)增加趨勢(shì)更加明顯,而當(dāng)取向磁場(chǎng)從250mT 增加到300mT 時(shí),其增加趨勢(shì)明顯減緩。這是因?yàn)樵诖呕^(guò) 程中不同大小的取向磁場(chǎng)對(duì)磁敏顆粒的移動(dòng)產(chǎn)生不同 的影響,取向磁場(chǎng)越大,磁敏顆粒移動(dòng)越強(qiáng),所形成的 磁敏顆粒鏈越穩(wěn)定(如圖 8 所示)。對(duì)于硅油含量為4%的 MRE,在取向磁場(chǎng)為100~250mT 時(shí) MRE 中的磁敏顆粒并未充分移動(dòng)以形成穩(wěn)定的磁敏顆粒鏈, 當(dāng)加入一定磁場(chǎng)后,磁敏顆粒將會(huì)在磁場(chǎng)的作用下繼 續(xù)移動(dòng),而對(duì)于 2A 的 磁 場(chǎng) 環(huán) 境 中,因 為 磁 場(chǎng) 的 磁 力 小,不能引起磁敏顆粒大量的移動(dòng),因此增長(zhǎng)緩慢。而 對(duì)于硅油含量為7%的 MRE 由于其本身形成的鏈狀 基本穩(wěn)定,因此磁場(chǎng)對(duì)其顆粒的移動(dòng)只起到微小作用, 當(dāng)取向磁場(chǎng)增加到250mT 時(shí),磁流變效應(yīng)增長(zhǎng)趨勢(shì)不 明顯,這說(shuō)明磁敏顆粒在250mT 磁場(chǎng)中形成的鏈狀已 經(jīng)基本穩(wěn)定。
2.4 取向磁場(chǎng)對(duì)損耗性能的影響
從加卸載曲線中也可以得到 MRE 材料的損耗因 子,其表示在伸長(zhǎng)和恢復(fù)的變形過(guò)程中復(fù)合材料的能量損耗,定義為[25]:
其中tanδ 為材料的損耗因子,σa 與εa 分別為應(yīng)力與 應(yīng)變的幅值;ΔE 表示能量耗散密度,可以通過(guò)計(jì)算加 卸載曲線所圍成的面積得到。
圖9和圖10分別給出了硅油含量為4%和7%的MRE的損耗因子隨取向磁場(chǎng)的變化關(guān)系。可以看出:同一磁場(chǎng)環(huán)境中,MRE的損耗因子隨著取向磁場(chǎng)的增 大而增大,但是增大的趨勢(shì)不同:對(duì)于硅油含量為4%的 MRE,在所測(cè)的幾種磁場(chǎng)環(huán)境中其損耗因子的增長(zhǎng)趨勢(shì)表現(xiàn)為在取向磁場(chǎng)從150mT 增長(zhǎng)到200mT 時(shí)最大,當(dāng)取向磁場(chǎng)在100~150mT 和200~250mT 的區(qū)間內(nèi),損耗因子的增長(zhǎng)趨勢(shì)幾乎相同,幾乎處于平穩(wěn)階段,這說(shuō)明取向磁場(chǎng)在100~150mT 的區(qū)間內(nèi)對(duì)磁敏顆粒的移動(dòng)作用影響不大,當(dāng)取向磁場(chǎng)從150mT 增加 到200mT 時(shí)使得磁敏顆粒在集體中大規(guī)模移動(dòng),形成了較穩(wěn)定的磁 敏 顆 粒 鏈。對(duì) 于 硅 油 含 量 為 7% 的 樣 品,在所測(cè)的幾種磁場(chǎng)環(huán)境中其損耗因子的增長(zhǎng)趨勢(shì)都是在取向磁場(chǎng)從100mT 增加到150mT 時(shí)最大,隨 后隨著取向磁場(chǎng)的增大其損耗因子增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩,這
是由于在取向磁場(chǎng)從100mT 增加到150mT 時(shí)樣品中的鐵磁顆粒分布較分散,沒有形成較穩(wěn)定的顆粒鏈,但 取向磁場(chǎng)增大時(shí),磁敏顆粒會(huì)在磁場(chǎng)的作用下大規(guī)模 移動(dòng),使得磁敏顆粒與基體的摩擦形成更大損耗;當(dāng)磁 場(chǎng)增大到150mT 時(shí),由于內(nèi)部的磁敏顆粒鏈已達(dá)到基 本穩(wěn)定狀態(tài),磁敏顆粒的移動(dòng)只是小范圍的移動(dòng),因此損耗因子的增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于平緩。通過(guò)圖9和圖10對(duì) 比發(fā)現(xiàn),在未加磁場(chǎng)環(huán)境中,當(dāng)取向磁場(chǎng)為300mT 時(shí) 硅油含量為4%的 MRE 的損耗因子值比硅油含量為7%的 MRE 大,此說(shuō)明硅油含量為7%的 MRE 中磁敏顆粒移動(dòng)程度更小,所形成的鏈 更 穩(wěn) 定,這 與 圖 2SEM 圖像(b)、(c)中觀察的結(jié)果相似。
3 結(jié) 論
以硅橡膠軟材料為基體,磁性羰基鐵粉顆粒為夾 雜相,在不同強(qiáng)度取向磁場(chǎng)下制備了兩種硅橡膠含量不同的 MRE,開展了取向磁場(chǎng)對(duì) MRE 磁彈性能的實(shí) 驗(yàn)測(cè)試與分析,相關(guān)結(jié)果表明:
(1)在同一磁場(chǎng)環(huán)境中,MRE 的剪切模量隨著取 向磁場(chǎng)的增大而增大。同一大小取向磁場(chǎng)下制備的MRE中,硅油含量為7%的 MRE 剪切模量明顯高于4%的 MRE,這是由于硅油含量為7%的 MRE中鐵粉所形成的鏈狀更均勻穩(wěn)定。
(2)在同一磁場(chǎng)環(huán)境中,MRE 的相對(duì)磁流變效應(yīng)隨著取向磁場(chǎng)的增大而增大,且對(duì)于硅油含量為7%的樣品取向磁場(chǎng)從200mT 增加到250mT 時(shí)增加趨 勢(shì)更 加 明 顯,硅 油 含 量 為 4% 的 MRE 取 向 磁 場(chǎng) 從100mT增加到250mT 的區(qū)間內(nèi)增長(zhǎng)趨勢(shì)最明顯。
(3)在同一磁場(chǎng)環(huán)境中,MRE 的損耗因子都隨著取向磁場(chǎng)的增大而增大,且隨著取向磁場(chǎng)的增大到一定程度其增長(zhǎng)趨于平緩,這是由于當(dāng)取向磁場(chǎng)增大到 一定程度,磁敏顆粒形成的鏈已達(dá)到基本穩(wěn)定狀態(tài)。
參考文獻(xiàn):
[1]Huang X,Mohla A,Hong W,et al.Magnetorheological brushra soft structure with highly tuneable stiffness[J].Soft Matter,2014,10(10);1537-1543.
[2]Qi S,Guo H,F(xiàn)u J,et al.3D printed shape-programmable magnetoractive soft matter for biomimetic applications[J].Compositesence and Technology,2019,188:107973.
[3]Xu Yangguang,Gong Xinglong,Wan Qiang,et al.Intelligent magnetic soft materials and magnetorheological mechanism[J].Progress in Mechanics,2015,45(1):461-495(in Chinese).
許陽(yáng)光,龔興龍,萬(wàn) 強(qiáng),等,磁敏智能軟材料及磁流變機(jī)理[J].力學(xué)進(jìn)展,2015,45(1):461-495.
[4]Zhao W,Pang H,Gong X.Novel magnetorheological plastomer filled with NdFeB particles:preparation,characterization,and magnetic-mechanic coupling properties[J].Industrial&.Engineering Chemistry Research,2017,56(31):8857-8863.
[5]Wang Y,Hu Y,Deng H,et al.Magnetorheological elastomers based on isobutyleneisoprene rubber[J].Polymer Engineering&.Science,2006,46(3):264-268,
[6]WuJ,Gong X,F(xiàn)an Y,et al.Anisotropic polyurethane magnetorheological elastomer prepared through"in situ",polycondensation under a magnetic field[J].Smart Materials&.Structures,2010,19(10):105007.
[7]Wang Y,Hu Y,F(xiàn)u L.,et al.Preparation of isotropic MR elastomers based on silicon rubber by yray radiation[J].Journal of Functional Materials, 2006, 37 (5):771-773.
[8] Wen Q, Wang Y, Gong X. The magnetic field dependent dynamic properties of magnetorheological elastomers based on hard magnetic particles[J]. Smart Materials and Structures, 2017, 26(7):075012
[9] Padalka O, Song H J. Wereley N M, et al. Stiffness and damping in Fe, Co, and Ni nanowire-based magnetorheological elastomeric composites[J]. IEEE Transactions on Magnetics Mag, 2010, 46(6):2275-2277.
[10]Li J,Gong X,Zhu H,et al.Influence of particle coating on dynamic mechanical behaviors of magnetorheological elastomers[J].Polymer Testing,2009,28(3):331-337.
[11]Zaborski M,Maslowski M.Magnetorheological elastomer composites[J].Progress in Colloid&.Polymer ence,2011,138:21-25.
[12]KooJ H.Dawsong A.Jung HJ.Characterization of actuartion properties of magnetorheological elastomers with embed ded hard mabneticpaticles[J].Journal of Intelligent Material Systems and Structures,2012,23(9):1049-1054.
[13]Yin Bingxue,Wang Mingxian,Tong Yu.Effect of orienr ted magnetic field on dynamic viscoelasticity of cobalt par ticles filled silicone rubber magnetorheological elastomer[J].Acta Composite Materials,2018,35(6):1414-1420
(in Chinese).
尹兵雪,王明先,佟 顯,取向磁場(chǎng)對(duì)鈷顆粒填充硅橡膠磁流變彈性體動(dòng)態(tài)黏彈性的影響[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào),2018,35(6):1414-1420,
[14]Yu M,Zhu M,F(xiàn)uJ,et al.A dimorphic magnetorheological elastomer incorporated with Fe nano-flakes modified carbonyl iron particles:preparation and characterization[J].Smart Materials and Structures,2015,24(11);115021
[15]Li Jianfeng,Gong Xinglong,Zhang Xianzhou,et al Preparation of silicone rubber based magnetorheological elastomer[J].Journal of Functional Materials,2006,37
(6):1003-1005(in Chinese).
李劍鋒,龔興龍,張先舟,等,硅橡膠基磁流變彈性體的研制[J].功能材料,2006,37(6):1003100.
[16]Rao P V,Maniprakash S.Srinivasan S M,et al.Functional behavior of isotropic magnetorheological gels[J].Smart Materials&.Structures,2010,19(8):085019.
[17]KooJ H,Khan F,Jang DD,et al.Dynamic cha racterization and modeling of magneto-rheological elastomers under compressive loadings[J].Smart Materials&.Structures,2010,19(11):117002.
[18]Gao Chunfu,Shi Lingyu.Zhang Guang,et al.Test and analysis of compressive elastic modulus of magnetorheo logical elastomer prepared in field[J].Electromechanical Engineering,2017,34(1):6-9(in Chinese).
高春甫,石玲玉,張廣,等,有場(chǎng)制備的磁流變彈性體壓縮彈性模量測(cè)試分析[J].機(jī)電工程,2017,34(1):6-9,
[19]Wu Jinkui,Gong Xinglong,F(xiàn)an Yanceng,et al.Improving the magnetorheological properties of polyurethane magnetorheological elastomer through plasticization[J].
Journal of Applied Polymer Science,2011,123(4):2476-2484.
[20]Jerzy K,Micha K,Lewandowski D.Magnetomechanical properties of anisotropic and isotropic magnetorheological composites with thermoplastic elastomer matrices[J].
Smart Materials and Structures,2011,20(8):085006.
[21]Gong XL,Chen L.,Li J F.Study of utilizable magnetorheological elastomers[J].International Journal of Modern Physics B,2008,21(288.29);4875-4882.
[22]Chen Lin,Gong Xinglong,Jiang Wanquan,et al.Investigation on magnetorheological elastomers based on natural rubber[J].Journal of Materials Science,2007,42(14);
5483-5489.
[23]Loo M S,Andriyana A,Verron E,et al.Experimental investigation of the Mullins effect in swollen elastomers[J].Journal of Chemical Physics, 2013, 111(6): 2423-2435.
[24] Yu M, Xing Z, Zheng X, et al. Experimental investiga-tion on the field-dependent properties of magnetorheological elastomer with circular honeycomb holes[J]. Frontiers in Materials, 2015, 34(1):1-5.
[25] Yang H, Li F, Tung W, et al. Effect of nanofiller shape on viscoelasticity of rubber nanocompos ite investigated by FEA[J]. Composites Part B: Engineering, 2016, 92(5):160-166.
Abstract: In order to investigate the influence of orientation magnetic field on the magnetomechanical properties of magnetorheological elastomers (MRE) during preparation, two types of magnetorheological elastomers with different matrix characteristics are prepared. The mechanical properties of the prepared samples have been systematically studied. The results show that with the increase of the orientation magnetic field and the content of silicone oil, the chain arrangement of the magnetically sensitive particles in the MRE becomes more obvious. The magnetic shear modulus and the magnetorheological effect of the prepared materials increase with the increase of the orientation magnetic field. It increases with the increase of the content of silicone oil, and its increasing trend becomes more significant. The loss factor of the magnetorheological elastomer gradually increases with the increase of the orientation magnetic field, and the loss factor is almost unchanged when the orientation magnetic field is higher than 250mT. The related results can provide a theoretical basis for the design and preparation of magnetorheological elastomers
Key words: magnetorheological elastomer; orientation magnetic field; magnetoinduced modulus; magnetorheological effect; loss factor
期刊VIP網(wǎng),您身邊的高端學(xué)術(shù)顧問(wèn)
文章名稱: 取向磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)磁流變彈性體力磁性能的影響
文章地址: http://www.kg120.com/mianfeiwx/58576.html
* 填寫需求信息,或選擇平臺(tái)現(xiàn)有SCI/SSCI選題(如下)。