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电流变液是一种具有潜在应用前景的记忆型功能材料,备受广大学者关注。自1947年Winslow发现电流变液以来,其从含水电流变液逐步发展到无水电流变液,性能得到大幅提高。无水电流变液核心部分为基液中的分散相粒子,其性能直接决定电流变液的性能。为获得性能较优异的电流变液,复合材料作为分散相得到了广泛研究。本文首先制备了不同包覆层的复合粒子,对其晶体结构、化学结构、微观形貌、导电性能、介电性能进行了表征研究;其次,将复合粒子作为分散相制备了电流变液,对其在基液中的悬浮性能及电流变性能进行了测试。具体研究工作及结论如下:(1)探究了不同浓度γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)甲苯溶液对粉煤灰漂珠(FAFB)硅烷化反应程度的影响,以获得APTES修饰FAFB(m-FAFB)表面引入的氨基为反应点,与苯胺(An)发生聚合,制备出以m-FAFB为核、聚苯胺(PAn)为壳的核/壳结构复合材料(m-FAFB/PAn)。采用化学元素分析、FTIR、XRD、SEM、TGA、数字式四探针以及LCR数字电桥对复合材料结构及其性能进行分析。并以m-FAFB/PAn为分散相配制成电流变液,对悬浮性及屈服剪切应力进行了测试。结果表明m-FAFB/PAn较PAn及FAFB悬浮稳定性有所提高,电场对m-FAFB/PAn电流变液的电流变性能影响明显,但其抗击穿性能较差,在外加电场为3.5kV/mm时其发生介电击穿。(2)利用溶胶凝胶法制备FAFB/Ba TiO3复合材料。采用FTIR、XRD、SEM、数字式四探针以及LCR数字电桥对复合材料结构及其性能进行分析。以FAFB/BaTiO3复合材料为分散相配制电流变液,对其悬浮性及外加电场下的屈服剪切应力进行测试分析,结果表明:FAFB/Ba TiO3复合材料具一定的悬浮稳定性,其在静置7d的悬浮液悬浮率为70%;在电场作用下表现出明显的电流变特性,且抗击穿性能较好。(3)采用溶胶凝胶-水热法制备FAFB/PAn为基体,具有双层外壳的核/壳结构FAFB/PAn/BaTiO3复合材料。采用FTIR、XRD、SEM、数字式四探针以及LCR数字电桥对FAFB/PAn/BaTiO3复合材料的结构性能进行分析。以FAFB/PAn/BaTiO3复合材料为分散相配制电流变液,对其悬浮性及外加电场下的屈服剪切应力进行测试分析,结果表明:FAFB/PAn/BaTiO3复合材料悬浮稳定性较FAFB/PAn复合材料差;在电场作用下表现出较明显的电流变特性,在外加电场为4.0kV/mm下,屈服剪切应力达631Pa,且其具有较好抗击穿性能。(4)利用原位聚合法制备PAn包覆FAFB/BaTiO3复合材料(FAFB/BaTiO3/PAn),采用FTIR、XRD、SEM、数字式四探针以及LCR数字电桥对FAFB/BaTiO3/PAn复合材料的结构性能进行分析。以FAFB/BaTiO3/PAn复合材料为分散相配制电流变液,对其悬浮性及外加电场下的屈服剪切应力进行测试分析,结果表明:FAFB/BaTiO3/PAn复合材料具有较优异的悬浮性能,静置7d后,悬浮液悬浮率高达80%以上;在电场作用下表现出较明显的电流特性,在外加电场为3.0kV/mm时,屈服剪切应力能达到688 Pa,但其抗击穿能力较差,在3.5kV/mm外加电场下发生介电击穿。本研究得到国家自然科学基金青年基金(51204131)的资助。