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摘要磁流变弹性体(MRE),是一种由磁性粒子与高分子聚合物基体结合而成的新型智能材料。可以通过改变外加磁场来控制它的电学性能、力学性能、磁学性能等各种性能。本文主要研究羰基铁粉含量对天然橡胶基MRE结构和性能的影响。结果表明：随羰基铁粉含量增加，硫化胶的硬度增加，交联密度降低，硫化速度提高，NR硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率都有明显的下降，胶料的热稳定性增加，羰基铁粉含量为60%时，磁流变效应最高。22395
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关键词 磁流变弹性体 天然橡胶 羰基铁粉
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title Preparation and properties of natural rubber body magnetorheological elastomers
Abstract
Magnetorheological elastomer (MRE) is a type of smart material which has attracted increasing attention since their unique rheological properties can be changed continuously, rapidly and reversibly, by applying a magnetic field.MRE with its magneto significant effect, fast response, reversibility, good material stability, do not settlement, the use of simple. In this article, we had studied the effects of carbonyl iron content on the structure and properties of MRE. The results showed that: the content of carbonyl iron powder, the greater the hardness of vulcanized rubber, the crosslinking density decreases, curing speed, NR vulcanizate’s tensile strength and elongation at break had the obviously decreases ,when the thermal stability of rubber increased carbonyl iron content of 60%, the magnetorheological effect come to the highest.
keywords natural rubber MREs MR effect Carbonyl iron
目 录
1 绪论 1
1.1 磁流变材料… 1
1.2 磁流变弹性体… 2
2 实验部分 … 5
2.1 实验仪器与设备 5
2.2 实验药品 6
2.3 天然橡胶基磁流变弹性体的制备 6
2.4 磁流变弹性体的性能测试… 8
3 结果与分析… 10
3.1 原材料羰基铁粉的粒径… 10
3.2 微观结构分析… 11
3.3 硫化性能研究… 13
3.4 硫化胶的力学性能研究 15
3.5 磁流变效应测试… 17
结论 … 19
致谢 … 20
参考文献…21
1 绪论
1.1 磁流变材料
1.1.1 磁流变效应
在1948年, Jacob Rabinow工程师第一次发现磁流变效应[1]，从那时起,科研人员开始大量关注磁流变材料. Jacob Rabinow在对水或油与软磁性粒子够成的混合溶液，施加外加磁场后，产生了一种特别的效应，混合液体受到外加磁场作用,立即凝固，从液相变为固相。如上这种在施加磁场的条件下，材料中,磁性粒子之间产生磁偶极矩，而且在此作用下，产生链状结构取向，方向是形成沿磁场方向，使材料发生力学性能和流变性能变化的特性，就是磁流变效。这种具有磁流变效应的材料，就称为磁流变材料。
磁流变材料从出现到现在，研究和探索磁流变材料的性能，包括了化工、物理、机械、力学、控制科学等多个科学科技领域。历经数十年的改进与发展，也从唯一的液相磁流变材料演变，磁流变材料已经变成一个完整的体系，被列为一类智能新型材料，涵盖了MRE、磁流变胶以及磁流变液等固体形态、胶体形态和液体形态材料。
1.1.2 磁流变液
磁流变液是最先出现的一类磁流变材料, 由非导磁性液相中均匀分散低磁滞、高磁导的亚微米或者微米大小的软磁性粒子混合而成的悬浮液。在零磁场条件下，磁流变液表现出粘度低的牛顿流体特性，而在外加磁场条件下, 则表现出低流动性、高粘度的非牛顿流体特性。 发生类似液-固相变,表观粘度和屈服应力的变化的数量级大概有2~3个。当撤去对磁流变液施加的磁场，又能马上回复到最初的状态。其机理即在外加磁场条件下，磁性粒子在磁流变液中被磁化，成为偶极子，粒子间相互吸引，形成有序结构，取向方向沿磁场方向，磁流变液因此出现抗剪切应变能力。当外加磁场撤去后，由于布朗运动，磁性粒子又会均匀分布到液相中，磁流变液也恢复成为液相状态[2]。