[发明专利]一种高导性电流变液及其制备方法

说明书

本发明涉及电流变液材料技术领域，尤其涉及一种高导性电流变液及其制备方法。本发明的高导性电流变液以液态金属与原位合成的电流变液为原料均匀混合后制成，其利用液态金属较好的流动性将液态金属颗粒均匀的分散于原位合成的电流变液中，从而提高了电流变液的电导性，但由于在原位合成的电流变液中的液态金属并没有形成有效连通，因此制备而成的高导性电流变液依然保持其绝缘特性。本发明的高导性电流变液制备方法简单，材料广泛易得，应用型较强。

技术领域

本发明涉及电流变液材料技术领域，尤其涉及一种高导性电流变液及其制备方法。

背景技术

电流变液(Electrorheological Fluids)简称ER液体或ER流体，由高电导率低、介电常数高的固体颗粒分散于介电常数低的绝缘液体中制备而成，通常状态下是一种悬浮液，在电场的作用下可发生液固转变。当外加电场强度大大低于某个临界值时，电流变液呈液态；当电场强度大大高于这个临界值时，它就变成固态；在电场强度的临界值附近，它变得具有粘滞性且随电场强度的增加而变大。由于电流变液具有受控变化的品质，屈服应力、弹性模量能够按照使用者的需求而产生变化，因而受到人们广泛关注。

电流变液中的绝缘液体一般具有较高的沸点，稳定性、抗腐蚀性好，通常有硅油、食油、矿物油。固体颗粒的材料常用的有无机材料、高分子材料和复合型ER材料。但目前的电流变液的中添加的固体颗粒分散性差，与绝缘液相容性较差，且制备工艺复杂，因此无法广泛应用于工业生产。

为了克服上述问题，本发明提出了一种高导性电流变液及其制备方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种高导性电流变液及其制备方法，其制备而成的高导性电流变液具有较高的电导性，同时依然保持其绝缘特性，应用性强。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高导性电流变液，以液态金属与原位合成的电流变液为原料均匀混合后制成。

本发明所述的原料中包括10～20份的液态金属，其余为原位合成的电流变液，其中，所述原位合成的电流变液中包括10～30份的固体颗粒。

其中，所述的原位合成的电流变液指的是以原位合成法合成的电流变液。

为了确保本发明所述的制备好的高导性电流变液具有良好的流动性和导电性，对液态金属的材质进行优选，所述液态金属优选为镓的单质金属、含镓的二元合金和含镓的三元合金中的一种或几种。

进一步优选所述液态金属为镓铟二元合金，其中，镓的重量份含量为10～90份，其余为铟。

进一步优选所述液态金属为镓铟锡三元合金，其中，镓的重量份含量为50～80份，铟的重量份含量为5～20份，其余为锡。

为了保证电流变液的制备所用的基础液具有绝缘性能好，耐高压，低粘度，在无电场作用下具有良好流动性的特点，对所述原位合成的电流变液的制备所用基础液进行优选，优选所述原位合成的电流变液为在硅油基、食油基或矿油基中直接合成的电流变液。

为了确保所述原位合成电流变液在具有导电性的同时，保留其绝缘特性，优选所述原位合成的电流变液为氧化石蜡、氧化硅油或二甲基硅油中的一种或几种，优选为氧化石蜡。

为了保证所述原位合成电流变液中的固体颗粒具有较高的、相对的介电常数和较强极性，对所述固体颗粒的材质进行优选，优选所述固体颗粒为钛酸钡颗粒、纳米钛氧微粒、二氧化钛粉体颗粒、无水钛酸钙颗粒、二氧化硅-水性聚氨酯纳米颗粒中的一种或几种，进一步优选为钛酸钡颗粒。

作为本发明的优选方案，所述的高导性电流变液以液态金属与原位合成的电流变液为原料，均匀混合后制成；