本發(fā)明涉及一種花狀微米顆粒的制備方法。
背景技術(shù):
電流變液是由電場(chǎng)調(diào)控的智能軟材料。它是將固體顆粒分散到絕緣油中形成的懸浮體系。在電場(chǎng)作用下表現(xiàn)出賓漢流體的流變特征,且剪切屈服強(qiáng)度可由電場(chǎng)實(shí)時(shí)、可逆控制,宏觀表現(xiàn)為類液態(tài)與類固態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)電流變液的剪切屈服強(qiáng)度一般小于10kPa,不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。2003年溫維佳等以尿素包覆鋇鈦氧顆粒為功能相制備出剪切屈服強(qiáng)度超過130kPa 的巨電流變液。隨后一系列高剪切屈服強(qiáng)度的新型電流變液誕生,使得電流變液在離合器,阻尼器,減震器,液壓閥,執(zhí)行器等領(lǐng)域呈現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。
目前,制備高性能電流變液的方法主要是在氧鈦系電流變液體系中摻雜或包覆極性分子,或接枝極性基團(tuán)等此外,研究也表明,減小顆粒的粒徑能夠提高電流變液的剪切屈服強(qiáng)度和沉降穩(wěn)定性。最近的研究表明,顆粒的形貌對(duì)電流變液的性能亦具有重要的影響。一維納米結(jié)構(gòu)材料由于本身的納米尺寸和各向異性使其具有很好的電流變性能。隨著顆粒形貌制備的多樣化,利用多層次結(jié)構(gòu)材料作為電流變液的分散相成為提高電流變液性能的重要途徑。通過改變顆粒的形貌,如采用納米晶須狀或類蟲洞狀多孔顆粒,可以獲得較低的漏電流,良好的沉降穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性.仿生仙人掌狀顆粒的電流變液性能,顆粒表面的刺狀結(jié)構(gòu)具有一維納米結(jié)構(gòu)特征,與整體形成多層次結(jié)構(gòu)的顆粒具有良好的電流變性能.對(duì)于磁流變液的理論分析表明,除了顆粒之間的磁場(chǎng)力,顆粒間的摩擦力對(duì)于剪切屈服強(qiáng)度也有一定的貢獻(xiàn)。通過施加法向壓力以改變電流變液顆粒間的摩擦力,研究了摩擦力對(duì)電流變性能的影響。考慮到顆粒間的摩擦力不僅受法向壓力的影響,更與顆粒的表面粗糙度直接相關(guān),而顆粒的表面形貌是影響其表面粗糙度的直接因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在針對(duì)上述問題,提出一種花狀微米顆粒的制備方法,,以其為分散相制備電流變液。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
花狀微米顆粒的制備方法,包括如下步驟:
將2g 的鈦酸四丁酯和23.7g的無(wú)水乙醇加入到250mL 的燒杯中,在磁力攪拌器上攪拌20min 后得到混合均勻的溶液A;同時(shí)將10g 的丙三醇和23.7g 的無(wú)水乙醇加入到250mL 的燒杯中,在磁力攪拌器上攪拌20min 后得到混合均勻的溶液B;然后將溶液B 倒入溶液A 中,在磁力攪拌器上攪拌10 min.之后將混合均勻的溶液倒入80mL 的聚四氟乙烯罐中,裝入高壓反應(yīng)釜后放入真空干燥箱中,在180℃下保溫24h, 然后取出反應(yīng)釜在空氣中冷卻;將得到的白色沉淀醇洗后進(jìn)行抽濾,然后放入80℃真空干燥箱中進(jìn)行干燥;最后,用研缽研磨后即可得到花狀微米顆粒。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明制備的花狀微米顆粒具有粗糙的表面結(jié)構(gòu),顆粒間的相對(duì)摩擦力較大,故其剪切屈服強(qiáng)度高于以光滑球狀顆粒為分散相的電流變液.花狀微米顆粒不易團(tuán)聚,其沉降穩(wěn)定性明顯優(yōu)于以光滑球狀顆粒為分散相的電流變液。
具體實(shí)施方式
花狀微米顆粒的制備方法,包括如下步驟:
將2g 的鈦酸四丁酯和23.7g的無(wú)水乙醇加入到250mL 的燒杯中,在磁力攪拌器上攪拌20min 后得到混合均勻的溶液A;同時(shí)將10g 的丙三醇和23.7g 的無(wú)水乙醇加入到250mL 的燒杯中,在磁力攪拌器上攪拌20min 后得到混合均勻的溶液B;然后將溶液B 倒入溶液A 中,在磁力攪拌器上攪拌10 min.之后將混合均勻的溶液倒入80mL 的聚四氟乙烯罐中,裝入高壓反應(yīng)釜后放入真空干燥箱中,在180℃下保溫24h, 然后取出反應(yīng)釜在空氣中冷卻;將得到的白色沉淀醇洗后進(jìn)行抽濾,然后放入80℃真空干燥箱中進(jìn)行干燥;最后,用研缽研磨后即可得到花狀微米顆粒。