1、磁流變彈性體(Magnetorheological elastomers，MREs)是一種新型的智能材料，它是由磁性顆粒和高分子材料混合固化而成的聚合物基復(fù)合材料。在外加磁場作用下，由于微米級磁性顆粒在聚合物基體中的相互作用，使其具有快速且可逆的可控機械性能，在減震、抗震等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。研制出具有更高磁流變效應(yīng)，更優(yōu)機械性能和阻尼性能的磁流變彈性體一直是研究探索的努力方向。磁性顆粒是影響磁流變彈性體性能的重要因素之一，與顆粒相關(guān)的因素

2、如體積分?jǐn)?shù)、粒徑大小、顆粒種類等對MRE的性能影響已經(jīng)得到廣泛研究，而顆粒形貌對MRE的性能影響卻鮮見研究，其影響機理尚不清晰。因此，探索理清顆粒形貌對MRE動態(tài)粘彈性的影響機制對制備出具有更優(yōu)異性能的磁流變彈性體具有重要意義。
　　首先，本文采用溶劑熱法制備球狀、鏈狀、花狀等不同形貌的鈷顆粒，并對鈷顆粒的形貌和結(jié)構(gòu)進行表征，SEM和XRD表征結(jié)果顯示：球狀鈷顆粒大小為1-2μm，呈密排六方結(jié)構(gòu)單質(zhì)；鏈狀鈷顆粒是由許多的球狀鈷顆粒

3、連接組合而成，呈密排六方結(jié)構(gòu)單質(zhì)；花狀鈷顆粒大小為5-6μm，具有密排六方和面心立方兩種結(jié)構(gòu)。
　　其次，探索并確定了磁流變彈性體制備方案和流程，以硅橡膠為基體，分別以球狀、鏈狀、花狀鈷顆粒為功能填充相，分別在0mT、480mT、1154mT取向磁場強度下制備磁流變彈性體，并在不同工況下測試磁流變彈性體的動態(tài)粘彈性。工況分別是：頻率掃描測試模式中設(shè)置恒定正弦應(yīng)變振幅為0.01%，頻率在0.1-100Hz范圍內(nèi)對數(shù)增加；應(yīng)變振幅掃描

4、測試模式中設(shè)置恒定頻率10Hz，正弦應(yīng)變振幅在0.001%-100%范圍內(nèi)對數(shù)增加；磁場掃描測試模式中設(shè)置恒定應(yīng)變振幅為0.01%，恒定頻率為10Hz，磁場強度在0mT-300mT范圍內(nèi)線性增加。
　　繼而，重點對各向同性（0mT下制備）和各向異性（480mT下制備）以球狀、鏈狀、花狀鈷顆粒為填充相的磁流變彈性體的動態(tài)粘彈性進行總結(jié)，并對各向同性和各向異性球狀、鏈狀、花狀鈷顆粒磁流變彈性體動態(tài)粘彈性進行對比分析。實驗結(jié)果表明，對于

5、各向同性磁流變彈性體，以球狀鈷顆粒為填充相的磁流變彈性體的儲能模量高于鏈狀鈷顆粒為填充相的磁流變彈性體，以花狀鈷顆粒為填充相的磁流變彈性體的儲能模量隨著外加磁場的增加，先高于而后低于球狀形貌顆粒磁流變彈性體；而損耗模量鏈狀形貌顆粒磁流變彈性體最高，花狀形貌顆粒磁流變彈性體最低；球狀鈷顆粒磁流變彈性體相對磁流變效應(yīng)最高。對于各向異性磁流變彈性體，以花狀鈷顆粒為填充相的磁流變彈性體的儲能模量G’和損耗模量G’’均高于球狀和鏈狀磁流變彈性體，