1、磁流變液是由微米或納米級鐵磁顆粒均勻分散于載液中形成的固/液兩相懸浮液，其組成部分包括鐵磁顆粒、載液以及添加劑這三大類。在無外加磁場作用時，表現(xiàn)為具有一定流動性的液體狀態(tài)，一旦施加磁場即可在毫秒級的反應(yīng)時間內(nèi)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)并具備一定的剪切屈服強(qiáng)度。磁流變液不僅具有這種特殊的磁流變效應(yīng)，還具備使用溫度范圍廣、安全可靠、綠色環(huán)保等優(yōu)點，以磁流變液為主要材料制成的磁流變裝置形式多樣如阻尼器、制動器、離合器及液壓閥等等。但隨著研究的不斷深

2、入，磁流變液材料的一些問題如沉降穩(wěn)定性差、可調(diào)范圍不夠大以及在理論方面缺乏能夠精確描述磁流變液微觀力學(xué)狀態(tài)的力學(xué)模型等逐漸暴露出來，這一系列問題都嚴(yán)重阻礙了其在實際中的廣泛應(yīng)用。
　　本文從研究磁流變液的各個組成部分入手，探究了納米級Fe3O4顆?；帕髯円旱闹苽浞椒ㄅc可行性，并利用控制變量法研究了新型輕質(zhì)鐵磁顆?！趸┌茶F磁顆粒的制備以及微米級磁流變液各組分用量的選擇等等，配制了一批磁流變液樣品并進(jìn)行了主要的性能測試，依

3、據(jù)測試結(jié)果對各系列樣品進(jìn)行比較和篩選，最終得到性能優(yōu)良的磁流變液樣品。理論方面，建立了磁流變液剪切屈服應(yīng)力的修正耦合場力學(xué)模型，并將計算得到的理論值與試驗值進(jìn)行對比以驗證該力學(xué)模型的正確性。主要的工作內(nèi)容總結(jié)如下:
　　1)利用油酸包裹的納米Fe3O4顆粒制備納米級磁流變液并探究其性能和可行性，結(jié)果表明制備得到的納米級磁流變液樣品沉降穩(wěn)定性不夠理想，性能有待進(jìn)一步改善。
　　2)制備了以氧化石墨烯為包覆材料的輕質(zhì)復(fù)合鐵磁顆粒

4、，并通過觀察SEM照片及磁流變液樣品的沉降穩(wěn)定性能不斷優(yōu)化制備方案。同時對表面活性劑改性鐵磁顆粒的試驗條件即超聲強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化，使得包覆效果得以提高。
　　3)本試驗采用控制變量法配制各組分含量不同的磁流變液樣品，分別為A-F六個系列，通過進(jìn)行穩(wěn)定性、粘度以及剪切屈服應(yīng)力測試研究了兩種復(fù)合鐵磁顆粒的用量比例、鐵磁顆粒的總體積分?jǐn)?shù)、液體石蠟用量等對磁流變液性能的影響。此外，還對比了碳納米管和氧化石墨烯分別作為包覆材料對磁流變液的沉降穩(wěn)

5、定性及粘度的影響，結(jié)果表明:對于磁流變液的沉降穩(wěn)定性，氧化石墨烯的改善效果要略微小于碳納米管;但對于磁流變液的粘度與可調(diào)性，氧化石墨烯的改善效果要顯著優(yōu)于碳納米管。
　　4)基于磁荷法和耦合場理論，建立了磁流變液剪切屈服應(yīng)力的修正耦合場力學(xué)模型，并將計算得到的理論值與試驗值進(jìn)行對比以驗證該力學(xué)模型的正確性。
　　本文的創(chuàng)新之處在于:
　　1)制備了輕質(zhì)復(fù)合鐵磁顆?！趸┌茶F磁顆粒，并與表面活性劑改性鐵磁顆?；旌?/p>