[发明专利]磁化疏液型碳纳米管基纳米通道阻尼片制备方法及阻尼器

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种磁化疏液型碳纳米管基纳米通道阻尼片制备方法及阻尼器。

背景技术

20世纪90年代以来，研究人员开始探索将纳米材料技术应用于传热领域。1995年，美国Argonne国家实验室的Choi等人首次提出了一个崭新的概念——纳米流体。纳米流体是指把纳米颗粒分散到水、醇、油等传统换热介质中，制备成均匀、稳定、高导热的新型换热介质。

2001年，Hummer等人利用分子动力学首先研究了水分子在单壁碳纳米管内的运动情况，发现虽然碳纳米管本身是疏水材料，但水分子能自动流入并通过碳纳米管。降低管壁与水分子间的范德华力后，水分子不能进入和通过碳纳米管。

Cambre′等人采用拉曼光谱直接观测了水分子在碳管中的运动规律。他们首次采用实验的方法观测到了水分子在小管径碳管内的单链流动现象，由此证实了Hummer等人的理论研究。

Gojny等人采用压制的方法，制备出了双壁碳纳米管与树脂的复合材料。通过研究发现，由于碳管和碳黑在树脂基中得到了均匀的分散，使得该复合材料的力学性能得到了很大的提高。

Song等人将碳纳米管与四氧化三铁纳米颗粒在磁力作用下复合，制备出了一种电化学传感平台。相比于普通氢电极，这种新的磁性碳管基电极具有更强的电催化活性。这种复合材料为电化学的感应以及制备碳纳米管基电极提供了新的方法。

Abdalla等人研究了强力磁场作用下，多壁碳纳米管与树脂复合材料的工艺-结构-性质之间的关系。他们采用在强磁场下，将多壁碳纳米管接枝磁性基团后，分散在树脂中的方法制备复合材料。研究发现，沿碳管定向排列方向，复合材料的力学性能得到了不同程度的提高。即便是碳管没有完全定向，该复合材料力学性能及热传导性能仍有部分提高。

通过国外学者的理论分析和实验研究可知，流体在纳米尺度范围内的运动规律及能量转化关系还没有彻底研究清楚，而且国内外对磁化碳纳米管基复合材料的研究和应用还处在起步阶段，并且缺乏流体在功能化的碳管基复合材料中运动的相关研究和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备体积小、质量轻、耗能能力强的，并由表面接枝十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷及四氧化三铁纳米颗粒，内径为20-30nm的多壁碳纳米管与环氧树脂在高温高压及定向磁场作用下复合而成的纳米孔阻尼块，及其与乙二醇配套组成的阻尼器。

本发明所采用的技术如下：

一种磁化疏液型碳纳米管基纳米通道阻尼片的制备方法为：

1)将Ag内径为20-30nm的多壁碳纳米管真空100℃干燥24小时后，与BmL68wt.％的浓硝酸混合均匀并90℃高温回流12小时；多壁碳纳米管洗至中性后，与无水甲苯在圆底烧瓶中混合均匀，迅速加入C mL十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷后将混合液磁力搅拌并90℃油浴加热回流24小时，回流完毕后将溶液用甲苯和蒸馏水反复冲洗过滤3次后100℃真空干燥12小时，将疏液化的多壁碳纳米管与七水合硫酸亚铁颗粒溶解于体积比为4∶1的蒸馏水与无水乙醇混合液中，其中疏液化的多壁碳纳米管、七水合硫酸亚铁颗粒和蒸馏水与无水乙醇混合液的固液比为1g∶10g∶250mL，超声处理30分钟，机械搅拌12小时，使溶液混合均匀；然后将混合液回流加热至90℃，缓慢加入与七水合硫酸亚铁摩尔比为2∶1的氢氧化钠颗粒，90℃下机械搅拌加热6小时后真空干燥；其中所述的固液比A∶B∶C＝1g∶100mL∶100mL；

2)将磁化疏液化的多壁碳纳米管与双酚A环氧树脂和三甲基六亚甲基二胺固化剂加入到丙酮内，磁化疏液化的多壁碳纳米管：双酚A环氧树脂：三甲基六亚甲基二胺固化剂：丙酮内的固液比为1g∶1g∶0.25g∶50mL；常温下磁力搅拌溶液使其混合均匀；丙酮的不断挥发，溶液最终变成黏稠状；将黏稠物放入圆柱形模具内，在1特斯拉强度的定向磁场作用下，以10MPa压强，80℃温度的条件固化6小时；最后将固化成型的阻尼块体分别从两头往中间打磨成5mm圆形薄片。

本发明还具有如下特征：

1、按如上所述的的制备方法制备的一种磁化疏液型碳纳米管基纳米通道阻尼片。