图 2-1 磁流变液流变机理

磁流变液一般由铁磁性颗粒、非磁性油以及稳定剂等三种物质所组成。磁流变 液的铁磁性固体颗粒通常是具有较高磁化饱和强度的羰基铁粉末、纯铁粉或具有高 磁饱和强度的铁合金。磁流变液的母液通常采用铁磁流体，磁流变液的基液分散剂 一般是非磁性传导且性能良好的油，如矿物油、硅油、合成油等。为了防止沉淀或 离心分离的现象，必须加入少量的稳定剂来降低磁性粒子的比重。磁流变液的稳定 性取决于粒子的聚集结块和粒子本身的沉降。

现在，纯熟的磁流变液的化学制备工艺通常是将高渗透粒子处理后均匀分散在 低渗透的基液中。没有外加磁场作用时，磁流变液的性质类似于牛顿流体；受到外 部磁场作用时，磁流变液的性质类似固体，并且其剪切屈服强度和粘度会数量级增 加，撤去磁场后又呈现普通的流体状态。

良好的磁流变液通常具有如下所述的特点：(1)优良的磁化和退磁特性；(2)磁 饱和性大、能量损耗少；（3)高度磁化和稳定的性能；(5)磁流变液受到磨损后导致 性能变差，所以击穿磁场很高；(6)温度范围大时，稳定性很高；(7)配制磁流变液 所需的原材料成本低。

通常，利用磁域理论来阐释磁流变效应。在磁流变流体，每个小粒子可被视为 一个小磁体。这一个个小磁体的相邻原子之间存在强交换耦合作用，这种作用促进 了相邻原子磁性平行，磁体自发形成磁化饱和区域（畴）。在不存在外部磁场时，在 每个域中排列一致取向每个原子的磁矩，并且不同域的磁矩的取向不同。这个结构 域的排列，使得每个颗粒是在最小能量的稳定状态。因此，所有颗粒的平均磁矩是来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

零，粒子是不显著下的外部磁场，磁矩和磁场秩在相反的方向下能量的磁场方向的 动作时的磁性能，结果是具有自发磁化磁矩成较大的角度域体积逐渐减小。此时的 粒子的平均磁矩是不等于零，粒子显示磁特性，其连接以形成一个链。当外部磁场 强度较弱，链数量小，长度短，直径也细。随着外部磁场强度变大，磁场大角度区 域全部消失，饱和域的磁场旋转方向保留下来，环磁流变液的数量增加，且长度和 直径变大，磁流变液外剪应力变大，此时整齐排列的所有域沿着磁场的方向，磁流 变流体剪切应力达到最大值。磁流变液的本构关系可分为屈服前区、屈服区和屈服 后区。屈服后区的状态一般反应了磁流变液主要的工作情况，当稳态剪切时，剪切 应力先随剪应变增加而增加，接着又逐渐趋于稳定。通常，下面说述的 Bingham 塑 性模型[17]（图 2-2）反映出磁流变液的剪切屈服强度和表观粘度的关系