磁流变液在国际上的应用随着实验手段,科学技术不断地推陈出新,纳米材料科学以及纳米尺度的智能材料正在爆炸式地迅猛发展。众所周知,纳米材料是一种尺寸小,比表面较大,表面能较高的材料,这就使得它具有更加高的理化和生理活性。这种优势的具体表现就是,它可以展现出更加新颖,优良的特性。另一方面,他们的这种特性还具有一定的可调整性,比如我们可以通过结构和构成材料来得到材料额外的自由度。如此一来,纳米尺度的智能材料成为了物理,化学,材料,机械,光学,生物学,医药学等领域的交叉热点。34748
结合纳米材料的诸多优点,让磁性材料加入纳米材料的大家族中,充分地发挥二者的优点。由于纳米材料具有的特殊的表面效应,小尺寸效应,宏观量子隧道效应等,磁性纳米材料就可以体现出更加显著的电磁特性或者是理化特性,比如光吸收强度的显著增强、声谱的改变等等,同时,还会具备更加强的矫顽力,这种特性可以被应用在信息储存器中,比如信用卡,磁性钥匙等等。也可以被用作磁性液体材料,运用于磁性抛光,旋转密封和阻尼器上。论文网
在国际上,对于磁流变液在实际中的运用可以二十世纪优尔十年代中期,彼时磁性液体首先由英国研制成功,随后被美国宇航局(NASA)采纳,并将其用于宇航服和宇宙飞船可动部分的真空密封材料及在失重状态下液体泵的输送等方面。在1985~1989年之间,是国际上发表该方面的论文的顶峰。当时每年都会涌现出很多利用磁性液体的磁特性制成的仪器。1994年,隶属于美国的LORD公司的Carlson[1]和Kordonsky[2]等申请的磁流变液和磁流变设备的美国专利,次年在第五届国际电流变液、磁流变液研讨会上,出现了运用了磁流变液特性制造出的卡车座位减震器[3]中等。之后在汽车等相关工程机械上,通用公司的Ulicny[4]等人研究了磁流变液的制备方法并将其运用到实际当中制成了磁流变液离合器。如今在汽车,机械,航空以及火炮发射系统、阻尼器等方面,磁流变液依然成为了一种常见的应用型材料。国际上对磁性液体的制备,性能和用途的研究,已形成了一门学科和特殊的技术门类,这项研究的创建者、流体的分析者,技术的发展者等都为磁流变液做出了极大的贡献。美国,英国,日本等国家均已经进入如磁流变液的实用化生产阶段。
磁流变液在国内的应用
我国的磁流变液研究工作起步较晚,虽然也完成了关于磁流变液的大量工作,但总体的成果和应用方面还是与国外有一定差距,多数学者在应用方面仍以磁性密封研究为主。依照这几年发表的相关文献来看,已经有为数不少的国内大学开始投入到磁流变液的研究领域中去了。重庆智能材料结构研究所、中科院物理所、重庆大学、中国科技大学、西北工业大学、复旦大学、同济大学等数十家科研机构和院校都相继开展此方面的研究工作。2002年,由重庆大学的廖昌荣[5]等人在就磁流变液的阻尼器开发工作上提出了基于混合工作模式下的汽车磁流变阻尼器的设计方案,它为长安微型车提供了理想的减振效果。2003年,中国科技大学的龚兴龙[6]研制的旋转阻尼器,可以发动出最大为7 的力矩,其凭借小巧的结构和简便操作性获得了广泛的实际应用,但是由于散热效果不是特别理想,还存在的改进的空间。中国香港的Jin[7]对磁流变液链外加磁场中弯曲的演化的模拟研究以及机理解释。在国内研发的加压装置的磁流变液离合器诞生不久之后,张先舟[8]等人于2001研发离心式磁流变液离合器。
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