納米CoFe-,2-O-,4-改性羰基鐵粉磁流變液的研究.pdf

1、本文針對提高磁流變液的磁致剪切應(yīng)力、改善抗沉降性和抗氧化性，提出了采用CoFe2O4納米粒子添加到羰基鐵粉磁流變液與制備Fe/CoFe2O4核殼復(fù)合粒子兩種改性方法。 首先采用正辛烷/十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)+正丁醇/水形成的反相微乳體系制備不同粒徑的CoFe2O4納米粒子，用XRD、TEM、VSM(振動樣品磁強計)對納米粒子進行了表征，并將其添加到不同比例的羰基鐵粉磁流變液中，用ARES2000電/磁流變儀測試了其流變

2、性能。發(fā)現(xiàn)通過改變CTAB/水、水/正辛醇的比例制備出了粒徑范圍在10～100nm的CoFe2O4納米粒子；小粒徑的納米粒子為球型，而大粒徑的納米粒子則逐漸成為紡錘狀結(jié)構(gòu)。粒子的粒徑與形狀對粒子的靜磁性能如比飽和磁化強度與矯頑力起著決定作用，粒徑為27nm的CoFe2O4納米粒子有最佳的靜磁性能。納米粒子的粒徑減小與矯頑力的增加對磁流變液的磁致剪切應(yīng)力有增益作用，該增益作用隨羰基鐵粉質(zhì)量百分數(shù)的增加而減弱。在一定范圍內(nèi)隨納米粒子添加量的

3、增加，磁流變液的比飽和磁化強度有下降的趨勢，磁致剪切應(yīng)力與初始粘度增加，但對于高羰基鐵粉質(zhì)量百分數(shù)的磁流變液，納米粒子容易產(chǎn)生團聚使得磁致剪切應(yīng)力下降。而納米粒子的添加也可以改善磁流變液的抗沉降性，并且隨粒徑的減小改善效果有增加的趨勢。其次，采用非均相成核的方法制備Fe/CoFe2O4核殼復(fù)合粒子，用XRD、FT-IR、SEM、TEM、VSM對復(fù)合粒子進行了表征，并將其配制成不同比例的羰基鐵粉磁流變液，用ARES2000電/磁流變儀測試

4、了其流變性能。在一定范圍內(nèi)增加Co2+/Fe的投料比，包覆層厚度增加，包覆層形貌由層狀逐漸轉(zhuǎn)變成顆粒狀。燒結(jié)過程則會使包覆層更加致密，也會使得復(fù)合粒子的各項靜磁參數(shù)增大。復(fù)合粒子的密度、比飽和磁化強度與矯頑力隨包覆層厚度的增加而下降。由于包覆層對內(nèi)核的保護作用，復(fù)合粒子的抗氧化性明顯強于純羰基鐵粉。對于高復(fù)合粒子質(zhì)量百分數(shù)的磁流變液，在各磁場下的磁致剪切應(yīng)力隨包覆層厚度的增加(10nm～20nm)而增加，這主要是由包覆層所形成的顆粒間的