Ni/(TiO2＋Urea)纳米核壳颗粒电磁流变行为的研究

摘要

通过sol-gel法制备出Ni颗粒表面均匀包覆尿素掺杂二氧化钛的纳米核壳颗粒Ni/(TiO2+Urea),研究尿素的加入对颗粒的电流变行为、磁流变行为及在电场、磁场同向耦合场作用下的电磁流变行为的影响。结果表明:尿素的加入有效改善颗粒的电流变性能,剪切强度达到40 kPa(4 kV/mm直流电场),是无尿素时的10倍;尿素的加入对颗粒的磁流变性能无影响;然而尿素的加入有效改善了颗粒的电磁流变性能,在2 kV/mm直流电场与148 kA/m磁场的同向耦合场作用下,颗粒电磁流变液的剪切强度达到55 kPa,而无尿素的Ni/TiO2颗粒的电磁流变液的剪切强度仅为45 kPa。尿素中极性基团是提高电磁流变效应的主要因素。对颗粒在电磁耦合场作用下的颗粒形貌进行观察发现,在耦合场作用下,颗粒形成更加粗而致密的柱状结构,因此导致耦合场下电磁流变液强度的提高。