水基磁流变液的制备和性能研究

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1、武汉理1二大学硕十学位论文摘要水基磁流变液用于磁流变抛光具有去除率高、屈服剪切应力大的优点，是磁流变抛光液的关键材料，研究水基磁流变液的制备技术和性能是实现磁流变抛光的重要基础。本文针对水基磁流变液容易发生氧化，分散稳定性差的应用瓶颈技术难题，设计、合成一种新型的既有亲水性基，又有络合基团的水溶性螯合型表面改性剂N．葡萄糖基乙二胺三乙酸(GED3A)，用于制备复合磁性粒子和水基磁流变液，研究水基MR液分散稳定性和抗氧化性、磁流变特性，旨在探索一种新的改善水基MR液分散稳定性和抗氧化性的方法，制备高稳定性、高抗氧化性、高磁流变

2、效应的水基磁流变液。通过元素分析、FT-IR、SEM、TEM、XRD、VSM、TG．DSC和Zeta电位分析等手段对产物进行了表征，结果证明：成功制备出了水溶性螯合型表面改性剂GED3A；GED3A能够较均匀地包覆在羰基铁粉表面，得到具有核壳结构复合磁性粒子，制备的复合磁性粒子具有优良的软磁性能、抗氧化性能和在水中的分散稳定性。通过沉降稳定性试验、氧化试验、磁流变效应分析，表征了水基磁流变液分散稳定性、抗氧化性、零场粘度、磁致剪切应力、响应时间和动态模量。结果表明：水基磁流变液的分散稳定性和抗氧化性得到显著改善；零场粘度有明

3、显降低，并具有高磁致剪切应力，高转换因子，以及较快的响应时间和较高的动态模量。本文的研究结果证明，用水溶性螫合型表面改性剂改性磁性粒子表面，制备复合磁性粒子，可以提高磁性粒子的抗氧化性和在水中的分散稳定性，用这种复合磁性粒子制备的水基磁流变液，不仅具有高抗氧化性、高分散稳定性，而且具有高磁流变效应。本文设计的水基磁流变液制备方法克服了稳定性提高，磁流变效应下降的矛盾，是制备低零场粘度、高转换因子、高稳定性水基磁流变液的有效方法。关键词：水基磁流变液，复合磁性粒子，分散稳定性，抗氧化性，磁流变效应武汉理T大学硕+学位论文Abs

4、tractAqueousmagnetorheological(MR)fluidsareconsideredasthepivotalmaterialofmagnetorheologicalpolishingfuildsusedformagnetorheologicalpolishingbecauseoftheiradvantagesincludinghigherpolishingefficiencyandmagneticfield—inducedyieldstress．Therefore，studyonthepreparati

5、onandpropertiesofaqueousMRfluidsisanimportantfoundationformagnetorheologicalpolishing．However,themagneticparticlesinaqueousMRfluidsarepronetosettleandagglomerateoverarelativelyshortperiodoftime，andareeasytobeoxidized，theseproblemsseriouslylimittheirapplication．So，i

6、mprovingthedispersionstabilityandanti-oxidationpropertyarethepivotaltechnologyforpreparingagoodaqueousMRfluid．Inthisstudy,anewmethodwasdesignedforpreparingnovelaqueousMRfluidswithbetterdispersionstability,anti—oxidizationandmagnetorheologicaleffect．First，N-glucosee

7、thylenediaminetriaceticacid(GED3A)，whichhasahydrophilicgroupandachelatinggroup，wassynthesized，andusedtopreparecompositemagneticparticles(CMPs)．ThenaqueousMRfluidsbasedonthecompositemagneticparticleswerepreparedandcharacterized．ThestructureandpropertiesofGED3AandCMP

8、swerecharacterizedbyelementanalysis，FT-IR，SEM，TEM，XRD，VSM，TG-DSCandZetapotentialanalysiseta1．TheresultsshowthatGED3Ahadbeensuccessfullysynthesize