[发明专利]微型机电用纳米磁胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁胶材料，特别涉及一种微型机电用纳米磁胶。

背景技术

磁胶是一种利用磁粉、胶形支架和分散剂配以其它辅料制成的新型材料， 代替现有技术的磁粉和磁流变液，磁胶介于液体和固体之间的胶体材料，在自 由状态时能保持原有形状，而在承受剪切力时又可以改变自身为任意形状，正 常工作时，纳米磁胶能粘附在相对运动副的腔壁上，不阻止相对运动副相对自 由旋转，而在线圈通电后，纳米磁胶能和磁粉一样在转子上产生阻力力矩，并 且阻力力矩与线圈内的电流成正比，具有磁粉的全部优点，输出力矩稳定、温 升低、滑差功率大、粉粒磨损小并且使用寿命长，使用过程中没有现有磁粉的 结块和生锈问题，也没出现磁流变液的沉淀和泄漏问题，制造和使用成本较 低，能够在机械传动和制动领域(如可以制成纳米磁胶制动器、纳米磁胶无级 变速器、纳米磁胶离合器、纳米磁胶刹车器和纳米磁胶阻尼器等)广泛应用并 替代现有的磁粉和磁流变液。

但是，现有技术的磁胶基于动力传动的稳定性和动力输出输出能力，磁粉 颗粒较大，一般在0.1～0.55μm之间，磁胶器件在磁场下工作时，这种磁胶对 器件工作表面的摩擦力很大，因此，传递的动力也很大；在一些体积小结构紧 凑的小型传动系统中，磁胶传动副在力的作用下大颗粒磁胶会因挤压使零件变 形，而且磨损较大意味着失效周期短，降低了传动系统的使用寿命，浪费使用 和维护成本。

同时，由于现有的磁胶单纯注重传递力矩的机械安全性，采用单一组分的 胶形支架和分散剂，致密性、热稳定性和抗磨性较差，使磁胶本身容易失效， 从而降低传动系统的使用寿命。

因此，需要对现有的磁胶进行改进，适用于微型机电用纳米磁胶，使用过 程中能够减少对传动工作表面的摩擦磨损，使传动部件表面受力均匀，避免挤 压变形，同时，具有较好的致密性、热稳定性和抗磨性，提高磁胶传动系统的 使用性能，延长磁胶本身及传动系统的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种微型机电用纳米磁胶，使用过程中能够 减少对传动工作表面的摩擦磨损，使传动部件表面受力均匀，避免挤压变形， 同时，具有较好的致密性、热稳定性和抗磨性，提高磁胶传动系统的使用性能， 延长磁胶本身及传动系统的使用寿命。

本发明公开了一种微型机电用纳米磁胶，按重量百分比包括下列组分：纳 米Fe₃O₄磁粉55～57％，纳米Fe-Co-Ni合金粉7～9％，合成羟基硬脂酸金属盐 19～21％，合成矿物油9～11％，氧化锌纳米晶须和硼酸铝纳米晶须的混合物 5～7％；

其中合成羟基硬脂酸金属盐由耐磨性羟基硬脂酸金属盐和防水性羟基硬脂 酸金属盐混合而成。

进一步，纳米磁胶中按重量百分含量还添加占总量0.5～1.5％的抗氧剂 BHT；

进一步，纳米磁胶在制作搅拌均匀后按其重量百分比再添加占总量0.5～ 1.5％的表面活性剂油酸；

进一步，耐磨性羟基硬脂酸金属盐为羟基硬脂酸钙，防水性羟基硬脂酸金 属盐为羟基硬脂酸锂，所述羟基硬脂酸锂和羟基硬脂酸钙按摩尔比8∶3混合； 合成矿物油为新戊基多元醇高级脂肪酸酯。