Магнитореологическая жидкость

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11966104 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(1 М. Кл. С 09 К 3/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявите Ордена Трудового Красн тепло- и массообмена о Зна м. Л. ни институ Лыкова4) МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТ мин е ( Изобретение относится к магнитореологическим жидкостям и может быть использовано как рабочая среда в элементах гидроавтоматики, уп- . равляемых магнитным и температурным полем, а также может найти широкое применение для построения управляемых температурным и магнитным полем элементов и.систем гидроавтоматики.Известны жидкости, чувствительные к электрическим полям, содержащие дисперсную фазу в виде порошка гидроокисей металлов., таких как РеО, Ре 10, ЯпО и дисперсионную среду в виде минеральных масел, загущенных гелеобразующими добавками, например иметаллическими мыпами" 1)Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является магнитореологическая жидкость Г 2 1, содержащая дисперсную среду в виде минеральных масел, загущенных гелеобразующими добавками. Известная магнитореологическая жидкость содержит компоненты в следующем соотношении, вес.в:Карбонильныйжелезный порошок 92,2Масло ерально вязкость 2-10 спз) 7,4Дистеариново-кислый алюминий .0,33Однако термочувствительность та кой жидкости невысока. ТемператураКюри, при которой отмечается максимум изменения магнитных свойств, длякарбонильного железа составляет 770 оСПри такой температуре использование 10 дисперсионной среды и гелеобразувщих добавок уже невозможно, вследствие их разложения и сгорания пристоль высокой температуре. Крометого, для таких жидкостей отмечается деструкция и необратимое разрушение пространственной сетки загуститепя, что приводит к потере системой гелеобразующих и тиксотропныхсвойств и устойчивости.2 О Целью изобретения является создание такой магнитореологическойжидкости, которая обладала бы высокой термочувствительностью в магнитном поле.Поставленная цель достигаетсятем, что магнитореологическая жидкость на основе дисперсной фазы ввиде порошка магнитного материалаи дисперсионной среды, загущеннойгелеобразующими добавками, в качестве дисперсной Фазы она содержитпорошок марганец-цинкового феррита, в качестве дисперсионной среды полиметилсиликоновую жидкость, а в качестве гелеобразующих добавок - аэросил при следующих соотношениях компонентов, вес.Ъ: 5Полиметилсиликоновая жидкость 50-65Аэросил 1-5Порошок феррита Остальное,10Физико-химические свойства марганец-цинкового феррита таковы, что его магнитная восприимчивость существенно зависит от температуры, причем зта зависимость усиливается при приближении к температуре Кюри. Значит при воздействии постоянного магнитного поля сила диполь-диполь- ного взаимодействия частиц определяется. только зависящими от темпера туры магнитными свойствами. Кроме того, полиметилсиликоновая жидкость хорошо смачивает вводимые инградиенты, а значит способствует образованию пространственных структур и получению устойчивой системы в целом.5Используемый в качестве гелеобразующего аэросил образует структуру обратимо востанавливающуюся после сдвигового деформирования даже при наличии сильного температурного поля,З 0 вплоть до температур, приближающихся к температуре Кюри, использованного ферромагнетика. Гелеобразующие и тиксотропные свойства такой системы стабильны. 35 Кроме того, зависимость вязкости дисперсионной средысиликонового масла от температуры незначительна и изменение вязкости всей магнитореологической жидкости обусловлена, главным образом, изменением магнитных свойств дисперсной фазы (Мп 2 п - феррита) от,температуры.Количественное содержание компонентов выбрано из условия получения седиментационной и коагуляционной устойчивости системыобеспечивающих стабильность эксплуатационных свойств жидкости. 40 45 Для приготовления предлагаемой магнитореологической жидкости все используемые компоненты используются в состоянии поставки без допол" нительной обработки.Приготовление магнитореологической 55 жидкости осуществляют следующим образом,Полиметилсилоконовую жидкость (ПМС) заливают в ступковую мельницу, куда добавляют необходимое ко личество аэросила. Систему подвергают диспергированию в мельнице в течение 2-х ч. В систему добавляют порошок Ферромагнитной дисперсыой Фазы (Мп 2 п - феррит) и всюсистему подвергают дальнейшемудиспергированию в течение 3-4 ч.,Измерены значения вязкостив зависимости от температуры при различных скоростях сдвига,На фиг. 1 представлены полученные результаты в виде графиков,на фиг. 2 " зависимость намагниченности насыщения использованной магнитореологической жидкости от температуры; на фиг. 3 - зависимость,отн. о 8 . После двухнедельного срока эксплуатации в ротационном вискозиметре (установка работала по 4-5 ч ежедневно) результаты экспериментов не отличались более чем на 4-5, что указывает на стабильность эксплуатационных свойств системы,Ниже в таблице сведены значенияв спз, соответственно для крайних и средних значений компонентов состава предлагаемой магнитореологической жидкости в зависимости от температуры при скорости сдвига у = 27 с " и напряженности магнитного поля 600 Э.Состав 1, вес.%гПорошок марганеццинкового ферритамарки 3000 НМ 30Полиметилсиликоновая жидкостьмарки ПМС Аэросил А Состав 2; вес.: 65 5Чтобы оценить влияние температурына изменение вязкости магнитореологической жидкости, обусловленное только,эффективном взаимодействия частиц и исключить по изменение вязкости несущей дисперсионной среды,результаты измерений удобно представить в виде зависимостифо,= -1гдедафн эфФ,фотн .дафнзфо9 - температура Кюри Мп 2 пферрита;- эфФективная вязкостьмагнитореологическойжидкости в магнитномполе при заданной температуре;Ф - вязкость без поля прнзаданной температуре4,н и зф - соответственно вязкостьсистемы при наличии поля и без него при начальной температуре,966104 Полиметилсиликоновая жидкостьмарки ПМС Аэросил А56 136,2 62,55 1,25 60 100 120140 80 50 30 400240 450 260 .610 300 40 800 1300 50 950 1450 60 1160 1700 15 1000 Порошок марганец- цинкового феррита марки 3000 НМ Полиметилсиликоновая жидкость марки ПМС Аэросил А,Состав 3, вес.Ъ: Порошок марганец- цинкового феррита марки 3000 НМ Состав 1 2000 1630 Состав 2 2500 1750 Состав 3 3010 2760 Формула изобретения Магнитореологическая жидкость на основе,дисперсной фазы в виде порошка магнитного материала и дисперсионной среды, загущенной геле- образующими добавками, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью придания жидкости термочувствительности в магнитном поле, в качестве дисперсной фазы она содержит поро-. шок марганец-цинкового феррита, в качестве дисперсионной среды-полиметилсиликоновую жидкость, а в качестве .5 Таким образом, предлагаемый состав магнитореологической жидкости имеет широкий диапазон набора вязкостей, обладает высокой термочувствительностью в диапазоне температур 10 20-145 С и высокими эксплуатационными свойствами. 3 гелеобразующих добавок - аэросил приследующих соотношениях компонентов,вес.Ъ:Полиметилсиликоновая жидкость 50-65Аэросил 1-5Порошок марганеццинкового феррита ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 2661596,кл. 60-52, 1950,35 2. Патент США 9 2661825,кл. 192-21.5, 1953.7777/37 Тираж бб 1 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб