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《钦氧化物复合材料的制备及其高电流变活性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第卷第期无机材料学报,年月,一一一文章编号改性高岭土钦氧化物复合材料的制备及其高电流变活性,,王宝祥左朝阳赵晓鹏西北工业大学电流变技术研究所,西安摘要采用一法和机械化学法相结合制备了改性高岭土钦氧化物颗粒,与甲基硅油配制成电流变液、,钦氧化物分析表明以含介孔的非晶态形式包覆在经过机械化学法制备的高岭土复合物上,形成改性高岭土钦氧化物复合颗粒电流变性能测试表,当颗粒体积分数为,二,复合颗粒电流变液的静态屈服应力达,明加时是高岭土电流变液的倍同时发现钦氧化物含量对电流变效应有重要影响电流变液介电性能的变化是其流变学性能提高的起源关键词,卜机械化学电流变液高岭土钦
2、氧化物中图分类号文献标识码引言月,电流变液是一种重要的智能材料通常是高介电常数的微小颗粒分散在低介电常数的绝缘液体中形成的悬浮体系当对,、它施加电场时其粘度剪切,强度瞬间变化几个数量级表现出类固体的性质其在电场作用下所表现出的具有智能性,、、、、、的优异电可控力学行为在阻尼器驱动器人工肌肉触摸显示精细印刷光学仪器等,,、领域具有广泛的应用前景卜然而电流变液性能不足特别是它的剪切强度低温度效应、“”差成本高是阻碍电流变技术发展的主要瓶颈’无机电流变材料是目前研究者倍加关,注的一种电流变材料我们研究了系列稀土改性二氧化钦电流变材料,卜具有高的力学性能和良好的温度
3、稳定性然而成本和沉降性过高,限制了它的进一步应用近来许多研究者将,,目光投向了资源广泛价格低廉的粘土,,尤其是蒙脱土和高岭土高岭土是典型的型层状硅酸盐层间以氢键结合硅氧四面体·层和铝氧八面体,,层之间存在非对称效应与蒙脱土不同高岭土层间缺乏可交换的离子能嵌入高岭土,、层间的有机小分子主要有二甲基亚枫坤简称醋、、,、、、五,酸钾甲酞胺脉等,等人研究了碱卤化合物如等对高岭,、、,土的插层作用采用了机械化学法二次插层取代溶液法插层等方法重点研究了高岭土在插,层前后发生的结构改变其中机械化学法包括干法研磨和湿法研磨等研磨可提高矿物表面积,从而提高矿物的离子交换能力对
4、高岭土进行机械研磨还可导致高岭土的层间剥离,进而对高岭土进行改性针对高岭土插层复合材料所具有的独特分子结构特征和,。一,‘】另一表观协同效应我们将之引入电流变液这一智能材料领域方面作为一种典型,,,的材料曾被广泛研究它具有较高介电常数依据介电失配原理应有较大的电流变活性研究发,现干态电流变液在电场下链结构仍然存在却没有流变学效应或可供测收稿一一,一一日期收到修改稿日期荃金项目国家杰出青年基金计划国家自然科学基金··作者简介一,,,一王宝祥男博士研究生工程师通讯联系人赵晓鹏无机材料学报卷量的剪切强度极小仅当吸水后表现出一定的电流变活性利用电导模型曾对此现象进行
5、了解释但它具有的高介电常数仍为制备具有高性能电流变效应的复合材料提供了基础和依据‘,一综上所述,,我们设计并采依据物理设计和化学设计相结合的原理用机械化学法首先,,制备出改性高岭土然后以改性高岭土为核包裹上钦氧化物目的是通过替代掺杂改,,提高电,善高岭土的电导和介电特性丰富其在电场下的极化能力流变效应并由其与甲,发基硅油配制成电流变液现其力学性能得到大幅提高实验原料,氯化钠为分析纯天津化学试剂三厂钦酸四正丁醋为分析纯成都市联合化工试剂研,,究所二甲基亚矾北京亚太精细化工公司为分析纯高岭土上海五四化学试剂厂为化学纯改性高岭土钦氧化物复合材料电流变液的制备改性高
6、岭土的制备,,选用二甲基亚矾作前驱体高岭土加入二甲基亚矾下反应然后室,即得高岭温干燥一周土二甲基亚矾播层复合物将高岭土二甲基亚矾插层复合物加,,,,入到氯化钠的饱和溶液中该复合物和氯化钠重量比为充分搅拌然后抽滤抽滤,样经烘箱内下完全干燥后充分研磨以上得灰白色粉末将该粉末在压片机上于“,,,下压成左右的薄片薄片经下下下的缎烧,去离子水多次洗涤,直缎烧样经充分研磨以上至滤液中由硝酸银溶液检验不含氯离子·、为止样品再经烘干充分研磨后得到高岭土氯化钠复合物改性高岭土钦氧化物复合材料电流变液的制备,在室温下充分搅拌然将高岭土氯化钠复合物加入到无水乙醇中后将钦酸正,丁醋
7、与无水乙醇混合均匀并在搅拌的条件下将其滴入到高岭土氯化钠,复合物的乙醇悬浮液中进一步充分搅拌最后滴入一定量含有少量二次去离子水的无,室温搅拌再将该体系静置水乙醇一夜即可得到不透明凝胶将该凝胶在下干燥,“,再在干燥经研磨即可得疏松的灰白色固体粉末以该粉末样品与甲基硅油陕,··西科达工贸有限公,、,户、,刀,司按颗粒”硅油体积百分比为配制成电流变液,又将高岭土氯化钠复合物改为使用未经改性的纯高岭土其它反应条件和步·,以该骤同上段最终制成高岭土钦氧化物复合材料颗粒颗粒与甲基硅油按颗粒硅油体积百分比为就配制成高岭土钦氧化物复合材料电流变液】高岭土空白实验也按,、、、
8、,照以上所述改性实验过程一同处理即对高岭土经研磨洗涤
