專利名稱：電流變流體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型無水型電流變流體。目前世界各國都在對電流變流體進行研制，但是大多數(shù)電流變流體中都含有少量的水，即“含水型電流變流體”。如果進行脫水會大大地降低流體的電流變效應(yīng)。而且從應(yīng)用角度來講含水型電流變流體也是不合適的，它會使零部件銹蝕，工作溫度范圍受到限制，并且消耗較大的電功率。
本發(fā)明的目的正是為克服上述已有技術(shù)的不足而設(shè)計的一種新型無水型電流變流體。
本發(fā)明的具體措施是由分散介質(zhì)和分散相組成電流變流體，分散介質(zhì)是絕緣油，分散相是無水型有機半導(dǎo)體。有機半導(dǎo)體即是利用電子(或空穴)導(dǎo)電，而不是用離子導(dǎo)電。這種材料的導(dǎo)電率在102(ohm·cm)-1～10-10(ohm·cm)-1之間，但用在電流變流體中時，可以通過控制各種條件使材料的導(dǎo)電率在10-6～10-11(ohm·cm)-1之間。
本發(fā)明中的分散相是聚丙烯腈焦化物或丙烯腈與其它單體的共聚物(如丙烯酸甲脂，甲基丙烯酸甲脂)的焦化物?；?qū)⒕郾╇娼够锱c丙烯腈與其它單體的共聚物的焦化物混合后作為分散相。
對聚丙烯腈或丙烯腈與其它單體的聚合物的加熱溫度可控制在200℃～700℃之間。加熱可在氧氣、氮氣或真空中進行，能保證其導(dǎo)電率在所要求的范圍之內(nèi)。
分散相與電流變流體的容積比為15%～50%。
將80%的丙烯腈與20%丙烯酸甲脂聚合后，在200℃的氧氣中加熱三小時后，有黑紅色物體生成，將其粉碎，與50Cst硅油形成容積比為30%的混合物后，測得屈服應(yīng)力為1KPa。
將丙烯腈蒸餾除去阻聚劑后，加入去離子水，形成8%v/v的溶液，加入適量過氧化氫引發(fā)聚合反應(yīng)，將會看到有白色沉淀析出，即為聚丙烯腈。反應(yīng)完畢后，將白色沉淀濾出，干燥去水，放入真空爐，加熱至450℃，三小時后放出，即為聚丙烯腈焦化物。將其磨碎后(約為20μm)，與50Cst的硅油混合形成30%v/v的懸浮液，在電場為3000v/mm時，其屈服應(yīng)力值可達4.5kpa。
電流變流體具有粘度可變且可逆，粘度可控，響應(yīng)極快等特性?？蓪⑺糜谄囯x合器，減震器，以及制動系統(tǒng)中。用在離合器時，可將離合器制成兩個相互套入的圓筒，內(nèi)外筒之間充滿這種流體。在沒有電場時，由于流體粘度較低，兩筒間無動力傳遞，但是經(jīng)過計算機施加電場時，電流變流體的粘度增加至最優(yōu)值。這樣即可根據(jù)發(fā)動機的狀況和路面的行駛狀況使主、被動筒之間傳遞最優(yōu)的扭矩。用于減震器時由于該流體在微機的控制下能夠在幾千分之一秒內(nèi)變成半流體并復(fù)原，從而能夠使每一個減震器可獨立地根據(jù)變化著的路面狀況改變其減震程度。用于制動系統(tǒng)中該流體允許平和地制動而不使車輪抱死，每個車輪上的制動器可獨立地由微機控制。
另外在液壓為動力的機器人臂中，利用這種電流變流體可以取消電磁閥-控制液壓用油的機械開關(guān)，并且大大減少該裝置的響應(yīng)時間。
與本發(fā)明相關(guān)的專利文獻有UK 1501635UK 2170510AUS 4687589US 3984339UK 1570234US 397057權(quán)利要求
1.一種新型無水型電流變流體，其特征在于電流變流體無水，分散相是無水型有機半導(dǎo)體，有機半導(dǎo)體的導(dǎo)電率在10-6～10-11(ohm·cm)-1之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電流變流體，其特征在于分散相是聚丙烯腈焦化物。
3.如權(quán)利要求1所述的電流變流體，其特征在于分散相是丙烯腈與其它單體的共聚物的焦化物，或?qū)⒕郾╇娼够锱c丙烯腈與其它單體的共聚物的焦化物混合后作為分散相。
4.如權(quán)利要求1所述的電流變流體，其特征在于分散相與電流變流體的容積比為15%～50%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型無水型電流變流體，它能有效地克服含水型電流變流體的致命缺陷。本發(fā)明主要由分散介質(zhì)和分散相組成。分散介質(zhì)是絕緣油，分散相是無水型有機半導(dǎo)體，有機半導(dǎo)體的導(dǎo)電率在10
文檔編號H01L23/10GK1067063SQ9110308
公開日1992年12月16日 申請日期1991年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月17日
發(fā)明者魏宸官, 衛(wèi)愛霞 申請人:北京理工大學(xué)