SrTiO3/PANI电流变材料的制备及其电流变性能的研究

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电流变效应是指在外加电场作用下,流体的表观粘度随外加电场强度的增大而增大,在足够高的电场强度下失去流动性的现象,具有这种效应的流体被称为电流变液。由于电流变效应具有可逆、易控制、能耗低、响应时间短及范围可调等特点,在阻尼减振装置、隔音装置、离合器、制动器、阀门、液压及光学器件等方面有着广泛的应用前景。 本文以SrCl2和TiCl4为原料,采用直接液相沉淀法和反相乳液法制备出具有电流变效应的无机电流变材料钛酸锶,并通过反相乳液法合成了不同含量比的钛酸锶/聚苯胺复合微粒电流变材料。采用TEM、XRD、FTIR、TG-TA和粒径分布等测试手段对其结构进行了表征。将所得钛酸锶粒子及钛酸锶/聚苯胺复合粒子分别分散于绝缘油类介质中配制成电流变液,对复合微粒化学组成(钛酸锶/聚苯胺配比,不同氧化剂用量和聚苯胺的不同掺杂程度等)、粒径及粒子形状、体积浓度等对电流变性能的影响进行了较全面的研究。 除了考察分散相粒子特性的影响外,本文也考察了不同介电性能和不同极性的多种分散介质对电流变效应的影响,得到了一些有益的结果。通过对不同分散介质的考察,我们认为:分散介质与分散相粒子之间的协同效应及分散介质的极性可在很大程度上增强体系的电流变效应。 加入表面活性剂可以改善电流变体的分散稳定性。本文考察Oπ-10、Span80、MOA-3和KH-550对SrTiO3/PANI-硅油体系电流变效应的影响,发现Oπ-10可以提高体系的电流变效应,并对结果进行了综合分析。 通过考察直流电场对电流变体稳态剪切下流变行为的影响,发现:在直流电场下,流变行为符合非理想塑性体模型。
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