一、硅油基磁流体的制备方法研究及性能测试（论文文献综述）
韩世达,崔红超,张志力,李德才[1]（2021）在《磁性液体制备方法及几类特种磁性液体简介》文中提出在新兴功能材料层出不穷的当代,纳米磁性颗粒的使用热度持续上升,以其为基础制成的磁性液体复合材料有着独特的物理化学性质以及广阔的应用范围,成为近年来研究的热点。着重介绍了磁性液体的发展,阐述了不同类型磁性液体所对应的制备方法,并对几类特种磁性液体进行了论述,最后提出磁性液体的制备及应用中存在的一些问题,并展望其未来发展的方向。
李洪亚[2]（2021）在《磁汇聚-自膨胀锚固材料研发及应用研究》文中指出“十四五”规划已开启了我国全面建设社会主义现代化国家的新征程。进一步促使了水电能源、矿山交通等基础设施的开发与利用,仅2020年全国共落实水利建设投资达7695亿元,创历史新高,注浆锚固技术在基础设施建设中也将得到空前广泛的应用。复杂地质环境中注浆锚固常会出现:仰孔工程注浆填充不密实、微裂隙浆液不易填充、水下注浆易分散等工程问题。这不仅严重影响工程的安全运行和经济效益的发挥,而且还导致这项技术的发展与应用受到了严重的限制。本文研发了一种磁汇聚—自膨胀锚固材料,与普通注浆锚固材料相比,具有水下抗分散、反重力定向汇聚、自膨胀挤密等特性,开展了磁汇聚—自膨胀锚固材料的强度提升试验、耐久性试验、锚固拉拔试验及磁诱导修复试验,较为系统地研究了磁汇聚—自膨胀锚固材料的物理力学特性及加固机制。论文的主要研究内容及成果如下:（1）磁汇聚—自膨胀浆液配比试验及性能研究。（1）基于水泥基水下自密实锚固浆液的最优配比提出了“磁粉换砂、载基包裹”的磁汇聚—自膨胀锚固材料的研发思路,指出最佳磁粉载基为水玻璃,水泥基磁汇聚锚固材料配比为水灰比0.4、絮凝剂4%、减水剂1%、消泡剂0.1%、磁粉45%、水玻璃21%、PVP1.5%,7天强度可达30.92MPa;（2）掺入30%膨胀剂后7天强度可高达46.4MPa,并建立了磁汇聚—自膨胀锚固材料的抗压强度预测公式。（2）磁汇聚—自膨胀锚固材料耐久性研究。（1）海水侵蚀强度测试指出21%水玻璃掺量的磁汇聚—自膨胀锚固材料强度仍可达42.45MPa,相当于C40的混凝土,表明大掺量的水玻璃对海水侵蚀具有更好的抵抗能力;（2）电通量测试表明水玻璃载基的磁汇聚—自膨胀锚固材料电通量最高仅为375C,具有良好的抗氯离子渗透性能,并建立了磁粉掺量、水玻璃掺量共同影响下的电通量数学模型;（3）通过膨胀应力的实时监测,指出膨胀应力具有良好的稳定性,可为工程的安全运营提供保障。（3）磁汇聚—自膨胀锚固应用研究。（1）对磁汇聚效应下的膨胀应力演化过程进行了阶段划分,获得了不同富水条件、不同膨胀剂掺量下的膨胀应力的空间演化规律,并基于圆孔扩张理论建立了锚固介质中膨胀应力的分布预测解析模型;（2）指出12000GS的磁场强度诱导下混凝土介质和钙质砂中的极限抗拔力分别提升到2.43倍和1.31倍,并建立了极限抗拔力随磁场变化的指数函数预测模型,表明增大磁场强度可显着提升极限抗拔力;（3）同时指出膨胀剂掺量过大会导致钙质砂扩孔效应显着、混凝土开裂,导致极限抗拉拔力降低,表明实际应用时应根据介质强度参数设计最适膨胀剂掺量。（4）磁汇聚—自膨胀锚固性能提升机理分析。（1）绘制了注浆过程中重—磁场耦合作用下磁汇聚—自膨胀浆液的受力机理图,指出浆液受摩阻力f的作用可克服重力汇聚,实现反重力式注浆,并推导了摩阻力f与磁体积力Fm的关系式和浆液的运动方程;（2）阐述了磁汇聚效应下自膨胀扩体机制,指出锚固体上端阻力Fp与磁汇聚效应下膨胀扩体直径的平方成正比,推导了磁汇聚—自膨胀锚杆的极限抗拔力预测模型。（5）裂隙岩体磁诱导修复加固性能研究。（1）通过开展砂岩修复试样的单轴压缩、剪切试验,指出不饱和聚酯树脂载基的磁汇聚浆液修复后的试样抗压强度最高可恢复至27.7MPa,剪切强度最高可恢复至0.9MPa,效果优于硫化硅橡胶载基浆液,并且存在明显的峰值强度和残余峰值强度,具有明显的塑性变形吸能特性;（2）对比指出磁诱导修复下填充率可达100%,填充效果明显优于纯水泥修复,可解决常规技术浆液在微裂隙不易扩散充填的工程问题。
王宁宁[3]（2021）在《磁流变液传动系统动力传递机理研究》文中研究说明磁流变液是一种新型的固-液两相智能材料,其工作机理受外加磁场控制和调节。磁流变传动是以磁流变液为动力和运动传递介质的一种新型传动技术,具有响应迅速可逆、控制简单、低能耗和抗干扰能力强等优点,在机电设备软启动、软制动、无级调速和过载保护等方面具有广泛的应用前景。针对磁流变液传动系统动力传递机理尚不清晰的问题,本文在以下几个方面开展了深入研究。研究了磁流变效应的作用机理,获取了磁场强度对磁流变效应的影响特征;分析了磁流变液的选材原则以及不同属性材料对磁流变液性能的影响特性,研究了磁流变液制备方法,制备出五种包含纳米Fe3O4球形导磁颗粒添加物的高性能磁流变液,并通过实验研究确定了磁流变液综合性能最佳时纳米Fe3O4球形导磁颗粒添加物的质量分数。通过理论分析获取了软磁性颗粒在磁场作用下所受的作用力以及软磁性颗粒体系所具有的能量,建立了软磁性颗粒的运动方程和软磁性颗粒体系的能量方程;研究了磁流变液微观结构演变特性的三维数值模拟策略和模拟加速方法,并分别对大颗粒数量磁流变液在不同磁感应强度下的微观结构演变特性进行了三维数值模拟,获取了不同颗粒数量的磁流变液在不同磁感应强度下的微观结构演变规律。设计了基于工业CT的磁流变液微观结构特性研究实验系统和实验方案,搭建了磁流变液工业CT扫描实验台,开展了不同颗粒体积分数的磁流变液在不同磁感应强度下的工业CT扫描实验,获取了磁流变液在磁场作用下的整体、局部以及样品内部的三维微观结构特征,定量捕捉到颗粒链长度的变化规律和软磁性颗粒体系的分布特点。研究了挤压强化技术在磁流变制动器中集成设计的工作模式和可行性,开发出一种新型挤压强化磁流变制动器,对其磁路进行了设计和分析,并通过电磁场仿真和实验验证了磁路设计的合理性,获取了各主要设计环节对工作间隙磁感应强度的影响规律。设计并搭建了磁流变液制动、挤压和温度测试实验系统,开展了挤压强化磁流变制动器的性能测试实验,获取了制动转矩在温度场上的映射特征,磁流变液温度在不同滑差功率和不同散热条件下的变化特点,制动转矩在不同挤压压强作用下的增强规律,以及挤压强化磁流变制动器在挤压作用下的工作性能,结果验证了所设计挤压强化磁流变制动器的可靠性和挤压强化技术集成设计的可行性。本文所取得的研究成果对于磁流变液传动系统动力传递机理的深入研究具有重要的指导意义,能够为大功率磁流变传动设备的研发和应用提供技术支持。本文共有图124幅,表22个,参考文献137篇。
朱启晨,吴张永,蔡晓明,张莲芝,莫子勇[4]（2020）在《温度对Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体粘度的相关性》文中进行了进一步梳理为研究温度与Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体粘度的相关性,采用两步法制备磁流体样品,在不同温度下研究其沉降稳定性。研究得出:选用月桂酸、乳化剂OP-7作为分散剂、硅油作为基液,制得的磁流体具有更好的沉降稳定性。分别在有磁场和无磁场条件下,探究温度变化对磁流体粘度特性的影响。研究结果表明:硅油基磁流体具有更好的粘温特性;温度影响磁流体的流体类型,无磁场条件下,当温度低于20℃时,磁流体呈现非牛顿流体特征;磁流体粘度随磁感应强度增加而增大,且随温度增加粘度比表现为先减后增规律。
吴德权[5]（2020）在《微纳多孔铝基超滑涂层制备及其防护性能研究》文中认为超滑涂层/表面（Lubricant Infused Surface,LIS）是一种新型的防护技术,它模仿猪笼草捕食囊内壁,通过在微纳多孔结构中灌注低表面能润滑液,形成光滑疏液膜层,具有优异的耐腐蚀、防覆冰、防环境介质附着等性能。然而,在实际应用环境中,由于LIS中润滑液的流动性、涂层设计或制备缺陷,以及恶劣环境的长期作用等因素,润滑油层容易流失,导致基底受到腐蚀介质侵蚀,微生物附着,冰霜形核等威胁。为了增强LIS的防护作用、延长其寿命,本研究以微纳多孔铝为基底,研究了系列灌注材料,包括液相、固相、固液混合相、固/液转化相等不同体系,并研究配套的灌注工艺,得到一系列新型多功能LIS。探索了 LIS“自修复”、“再填充”、“自分泌”等机制,并研究其在耐腐蚀、防冰、抗菌等方面性能。本文主要研究内容如下:1、通过真空灌注法,实现了液体矿物润滑油对深孔（50 μm）阳极氧化铝（Anodized Aluminum Oxide,AAO）纳米孔道的填充。深孔灌注超滑涂层（LIDN）相比于浅孔LIS具有更持久的耐腐蚀性能、机械稳定性能。冷冻扫描电子显微镜观测结果阐释了 LIDN自修复机制,动电位极化曲线（Potentiodynamic Polarization curve,PDP）评价了自修复效果。摩擦实验表明,LIDN具有低摩擦系数（0.12）,且在30 min反复摩擦过程中,电位稳定,表面依然完好。结果表明,厚AAO多孔层及储存在纳米孔道内充足的润滑油,共同赋予了 LIDN良好的机械稳定性。电化学交流阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectrum,EIS）测试结果表明,LIDN相对于浅孔LIS,低频区阻抗模值（|Z|0.01Hz）在85天浸泡过程中稳定保持在4×108 Ω·Cm2,耐腐蚀性良好。通过Cryo-SEM观察及EIS定量分析LIDN在1 M NaCl溶液中长达210天的浸泡过程,其失效过程可以分为表层油膜匀速流失阶段与孔内润滑油缓慢流失阶段。2、在液态硅油基础上,通过添加修饰的Fe3O4纳米颗粒,制备得到磁流体,灌注于AAO中,得到的磁流体灌注超滑涂层（Ferrofluid Infused Surface,FIS）。该涂层通过独特的动态防护性能及再填充功能,以增强耐蚀防护性能及稳定性。在磁场作用下,FIS表层油膜可以动态组合,控制液滴粘附与滑动。EIS研究发现,磁场下FIS在1 M NaCI溶液中浸泡80天过程中Bode图低频（0.01 Hz）及高频区（103-104 Hz）阻抗模值-频率曲线几乎重合,表明磁场可以有效增强纳米孔道锁油能力。热力学及动力学分析表明,FIS孔内润滑油流失后,可以通过磁场引导磁流体重新填充。PDP研究证实,填充修复后的FIS腐蚀电流密度迅速降低,防护性能恢复至初始状态（1.02X 10-9 A·Cm2）。基于有限元模拟分析及微生物附着实验表明,失效后的FIS在交变磁场作用下,孔内剩余润滑油可以在纳米孔道内重新聚集形成动态表面,有效减少金黄色葡萄球菌附着。3、进一步,通过将聚二甲基硅氧烷、Fe3O4纳米颗粒加入润滑油,制备磁响应油凝胶填充超滑表面（Magnetic Lubricating-gel Filled Surface,MLFS）。孔内凝胶呈微纳多层级孔隙结构,孔隙分布规律为底部孔大,上部孔逐渐小而多。该结构使储油空间最大化,又减少了磁响应振动过程中油的流失。EIS研究表明,凝胶体系的超滑涂层在1 M NaCl溶液中浸泡120天后低频阻抗模值保持109 Ω·cm2,具有良好耐腐蚀性能。在交变磁场作用下,MLFS孔内油凝胶振动,挤压油囊分泌润滑油,及时补充涂层表面流失的润滑油膜,促使粘附液滴滑移,进一步增强防护性能。自分泌的润滑油,使得失效涂层抗霜抗冰性能得到提高,冰附着力由37.8 kPa下降至4.1 kPa。MLFS物理振动冲击及润滑油分泌二者协同作用,可使己经形核附着的冰块去除。4、超滑涂层液态油膜依然存在失效风险,通过将低熔点可可油与Fe3O4纳米颗粒混合,灌入多孔AAO基底,制得可固/液转换的超滑涂层（Nanoparticles&Lubricate Inftused Surface,NP-LIS）,兼顾了固体润滑油的稳定性与液体润滑油的流动性。EIS研究表明,固态NP-LIS在1 M NaCl溶液中浸泡120天仍然具有优异的屏蔽性。红外线照射后,固态表面温度从-10℃上升至约45℃,融化而成的液态油层具有良好的疏水性（接触角122°,滑动角4.8°）及自修复性能。反复磨损-加热修复测试及水流冲刷测试中,液滴在修复后的NP-LIS表面接触角和滑动角保持稳定。固态NP-LIS同时具有优异的防覆冰功能,红外照射涂层表面融化后,冰附着力降低至0.32 kPa。光热效应及润滑效应两者协同作用,进一步提高了 NP-LIS除霜除冰性能。综合以上研究结果表明,通过改善超滑涂层微纳结构,将单一的液态润滑油体系逐渐转变为固液混合、固液转换体系可以进一步增强涂层稳定性。通过添加环境响应材料可以精准可控修复超滑涂层失效,并增强超滑涂层的防护功能。
赵呈向[6]（2020）在《径向间隙可调式磁流变阀设计及输出特性研究》文中研究表明磁流变液（Magnetorheological Fluids,MRF）是一种基于磁流变效应的智能流体,主要是由软磁性颗粒、基载液以及表面添加剂组成,其物理性质能够被磁场所控制,广泛应用于半主动、振动控制等领域。磁流变阀是以智能材料磁流变液的磁流变效应为控制原理设计的一种新型智能液压控制元件,具有无相对运动阀芯,结构简单、响应速度快等优点,拥有广阔的应用前景。因此,本文对磁流变液制备和磁流变阀进行了深入的研究,主要内容如下:（1）论述了磁流变液的工作原理和工作模式,分析了磁流变液制备和磁流变阀的国内外研究现状。根据磁流变液的性能特点,对磁流变液的组成成分进行了分类和筛选。采用基液置换法,制备了多种磁流变液,对比研究了不同单一表面活性剂对磁流变液沉降稳定性和零场粘度的影响,并且得到了每一种表面活性对磁流变液沉降稳定性的作用规律。（2）提出了一种径向间隙可调式磁流变阀,针对其流道间隙结构、流道间隙大小、组成材料、磁路等关键要素进行了优化设计,根据电磁场基本理论进行了磁路计算分析,并对磁路尺寸进行了校核。根据设计的径向间隙可调式磁流变阀结构,建立了三种间隙通道的压降数学模型,并进行了压降计算分析。（3）利用有限元软件Ansoft Maxwell对径向间隙可调式磁流变阀进行了磁场仿真分析,研究了在不同激励电流情况下,输入流量大小、隔磁环大小和流道间隙大小对磁流变阀压降性能的影响。结果表明:1、屈服压降只关于电流变化,与流量大小无关,粘滞压降与流量成正比例关系。2、隔磁环截面长度为7mm、宽度为9mm的径向间隙可调式磁流变阀的压降最大,值为3372kPa。3、压降在不同径向间隙大小下都随着电流的增大而增大,并且径向间隙越小,压降就越大。在径向流道间隙为0.5mm时,压降最大为7095kPa;在径向流道间隙为2mm时,压降最大为2260kPa。（4）设计并搭建了磁流变阀动态性能实验测试平台,对设计的径向间隙可调式磁流变阀进行了压降性能测试,测试了该磁流变阀进出口压降在不同负载和不同径向间隙下随电流变化的规律。结果表明:负载大小变化对产生的压降没有影响;压降在不同径向间隙下都随电流的增大而增大,并且径向间隙越小,磁流变阀产生的压降越大。在径向间隙为0.5mm,电流为1.5A时,径向间隙可调式磁流变阀压降最大,值为5138kPa;把实验结果和仿真结果对比得出:两者变化趋势基本相同,在激励线圈电流较小时,实验结果略低于仿真结果;随着电流的增大,实验结果低于仿真结果的幅度越来越大。
程艳红[7]（2020）在《基于高速密封的磁性液体传热特性的理论及实验研究》文中进行了进一步梳理为增强综合国力竞争和维护国防安全,军工、航空航天等高端领域不断发展,出现越来越多需要高线速度密封的应用场合。磁性液体密封因具有零泄漏、长寿命和高可靠性而显示出越来越独特的应用优势,不仅能满足高端密封领域的苛刻密封要求,还能保障设备和武器的良好工作性能。然而,磁性液体高速（线速度>20m/s）密封在国内始终未能取得突破。影响磁性液体高速密封性能的两个主要因素是离心力和温升问题,而温升又是直接导致磁性液体高速密封失效的关键原因。因此,为拓宽磁性液体密封应用,解决磁性液体高速密封的传热问题,本文基于高速密封工况对通道内磁性液体的传热特性相关问题进行了理论和实验研究。主要工作体现如下:（1）推导磁性液体高速密封的粘性阻力矩及摩擦耗散公式,通过实验研究磁性液体流变特性对粘性阻力矩的影响,再将高速密封工况特点下的磁性液体粘-温特性代入到摩擦耗散公式中进行修正。（2）通过对制备得到的水基、机油基、酯基和氟醚油基四种磁性液体的基本性能表征选择了适用于高速密封工况的磁性液体。并选择了合适的磁性液体热物性参数计算模型,如粘度采用Brinkman模型,导热系数采用Maxwell经典模型,计算得到了四种磁性液体的热物性参数。（3）通过简化磁性液体高速密封间隙内的温度场计算模型,推导得到了密封间隙内磁性液体最大温度计算公式,并对其进行修正。经验证,利用修正公式计算得到了线速度在22.6m/s～50.3m/s时无冷却条件下密封间隙内酯基磁性液体的最大温度,说明了高线速度下温升问题突出。这种温度计算方法虽然简化和忽略了一些条件,与实际值存在偏差,但适用于工程应用中快速便捷地估算密封中的温度,且在一定误差内准确有效。（4）基于磁性液体高速密封常规冷却结构,对高速密封工况特征下的磁性液体传热特性研究模型进行合理地假设和简化。自主设计并搭建非均匀永磁场下水平通道内磁性液体对流传热特性研究实验台。实验台测试段的主体结构与磁性液体高速密封结构基本相同,采用的材料完全一致,以尽量保证物理模型的真实性;加热段采用直流电源对电阻丝进行加热,保持加热功率恒定,作为外热源施加到测试通道下方;冷却系统主要采用低温冷却循环机,为极靴提供稳定且恒定温度的冷却液;采用K型热电偶对温度进行测量,再通过温度巡检仪和数据采集电脑进行测量结果的显示和记录。然后对实验数据进行无量纲处理从而得到非均匀磁场下水平通道内磁性液体的瑞利数Ra、磁瑞利数Ram、努塞尔数Nu等无量纲参数。通过对测量误差和计算误差的分析得到了实验不确定性,其中瑞利数、磁瑞利数、努塞尔数和热流密度的不确定度分别为2.46%、1.41%、4.51%和7.51%。以水基磁性液体作为对比工质,测量得到了自然对流传热下的努塞尔数,验证了实验数据的有效性和可靠性。（5）实验测量了磁场、冷却温度、加热功率、间隙大小等因素对磁性液体对流传热行为的影响。结果显示,非均匀永磁场作用下磁性液体的对流传热性能相比没有磁场时明显增强了,增大磁场强度可以提高磁性液体的自然对流传热性能。降低通道上壁面的冷却温度可以显着提高传热效率和传热速率,起到降低磁性液体温度和通道下壁面温度以及增大温差的作用。但持续降低通道上壁面的冷却温度并不能一直提高传热,对于恒定的加热功率存在达到最大热平衡态的冷却温度极限值。增大加热功率会增加磁性液体温度和通道下壁面温度,但同时会增大上下壁面温差而引起对流传热的不稳定性增强。在相同加热功率和冷却温度下,增大间隙尺寸会增加磁性液体和通道下壁面温度,降低传热效率;减小间隙尺寸会降低磁性液体和通道下壁面温度,增加传热效率。此外,对不同种类的磁性液体进行了自然对流传热性能的测试,结果对比了相同工况下不同磁性液体的传热效率和传热性能。并基于自然对流准则方程式对实验数据进行拟合,得到了水基、机油基、酯基和氟醚油基四种磁性液体在特定范围内的自然对流无量纲关联式,为预测磁性液体的自然对流传热性能提供了理论支撑。最后,通过对测试通道中磁场和温度分布的测量,探讨了磁性液体在非均匀磁场和温度梯度下自然对流传热机理。通过分析认为磁场梯度和温度梯度产生的开尔文力和浮力使得磁性液体在水平通道内产生流动辊,导致了热边界层的扰动和颗粒的迁移,从而增强了磁性液体的自然对流传热。本文研究成果主要填补了国内现有磁性液体高速密封传热相关问题在某些方面的研究欠缺,一定程度上为解决磁性液体高速密封的温升问题提供了理论和实验参考,有望为解决磁性液体高速密封难题带来希望,在未来高速密封领域中的应用存在巨大潜力。图71幅,表18个,参考文献159篇
吴冉[8]（2020）在《高性能磁流变减震胶泥研制及力学性能研究》文中研究指明磁流变材料通常主要由磁性颗粒、基体以及添加剂构成。磁流变材料发展至今已形成种类丰富的材料体系,国内外的学者对磁流变材料进行了大量研究,也取得了许多成果。磁流变液（MRF）是最早发展起来的磁流变材料,在之后的研究过程中磁流变液逐渐暴露出本身的易沉降、稳定性差和颗粒易磨损氧化等问题。因此陆续有国内外学者通过选用不同类型和不同方式处理的磁性颗粒、加入各种添加剂等去改善磁流变液的性能。虽然取得了一定效果,但是不能完全解决磁流变液暴露出的众多问题。为了解决磁流变液的暴露出的众多问题,研究人员采用高分子聚合物（如橡胶）代替磁流变液所用的油基或水基的液态基体,将微米级软磁性颗粒散布在其中进行固化,因此获得磁流变弹性体（MRE）。由于磁流变弹性体所用基体为固体,使得制备的磁流变弹性体的磁流变效应较小,导致其磁致可控范围较小,从而限制磁流变弹性体在实际中的应用。磁流变胶（MRG）兼有磁流变液和磁流变弹性体两者的优点,其特性在二者之间,解决了磁流变液的沉降问题,同时在外部磁场作用下具有较高的剪切屈服应力,可以实现的磁流变效应和磁致可控范围比磁流变弹性体更高且更宽,因此其能够在某些领域得到广泛的应用,具有广阔的发展前景。本文将采用科学系统的试验思路,通过实际试验与理论分析相结合、宏观指标测试与微观机理研究并举的研究方法,以研制出一种高性能磁流变减震胶泥为目的,在充分解决沉降问题的基础上,进一步提高磁流变减震胶泥的剪切屈服应力和可调性,并系统解释磁流变减震胶泥微观变形机理,进行相关理论推导,对比试验测得的数据与理论推导的结果,验证力学模型的有效性和准确性。因此本文工作具体包括以下几个方面:（1）根据磁流变减震胶泥的特性,选择合适的磁性颗粒、不同粘度的基体以及不同种类的表面活性剂,再结合磁流变减震胶泥科学系统的研制思路,制备了A、B、C三个系列的磁流变减震胶泥样品。（2）以沉降稳定性、零场粘度、剪切屈服应力、可调性等指标,来研究基体粘度、表面活性剂种类及组合以及磁性颗粒体积分数对于磁流变减震胶泥性能的影响,并应用相关理论解释内在机理,以此层层筛选确定性能最优的配方。（3）基于平面电流环模型和耦合场理论,提出了基于平面电流环模型的磁流变减震胶泥微观力学模型,建立宏观力学指标与微观颗粒结构变化之间的关系,并用模型的理论值与试验值进行对比,验证模型的有效性和准确性。本文的创新之处在于:（1）确立了磁流变减震胶泥的研制思路,研制了不同粘度基体、不同表面活性剂种类及组合的处理以及不同磁性颗粒体积分数的磁流变减震胶泥样品,并以沉降稳定性、零场粘度、剪切屈服应力、可调性等指标筛选出性能最优的配方;且结合现有磁流变材料可调性指标的优缺点,重新定义了更加合理的可调性指标;（2）以平面电流环模型代替以往的磁偶极子模型论进行理论推导,提出了基于平面电流环模型的磁流变减震胶泥微观力学模型,并用模型的理论值与试验值进行对比,验证模型的有效性与准确性。
赵雅琪[9]（2020）在《微纳米磁性液体固液界面润滑机理研究》文中研究指明机械零部件表面由摩擦引起的磨损现象会直接影响其工作性能甚至导致机械设备失效,新型润滑剂微纳米磁性液体由于其具有流动性与磁性双重特性可有效改善设备零部件表面摩擦磨损问题,提高其润滑性能进而保证机械设备稳定运行。油膜轴承作为轧钢机械关键承载部件,其运行稳定性将对轧钢机械工作性能产生直接影响。在高速重载的恶劣工况下,油膜温度升高引起润滑剂粘度降低,导致轴承润滑及承载性能下降,润滑方式由全流体润滑变为边界润滑甚至干摩擦,这极易造成巴氏合金衬套层的塑性流动、划伤、蠕变、磨损以及剥落,严重影响油膜轴承工作稳定性,降低轴承使用寿命。微纳米磁性液体具有良好的润滑特性以及可控性,在外磁场作用下,磁性液体具有高粘度、承载力大、磨损小等优点,可在承载区域形成连续润滑油膜,有效克服以上问题。深入研究微纳米磁性液体固液界面润滑机理对油膜轴承稳定高速运行有至关重要的作用,磁性液体润滑可有效改善轴承衬套磨损现象,降低轴承失效率从而提高油膜轴承使用寿命,保证相关设备生产率。本文采用Fe3O4基微纳米磁流体,针对微纳米磁流体润滑方式下的油膜轴承进行了如下研究:首先,针对磁流体润滑油膜轴承外部磁场部分进行了相关研究,设计了永磁体、亥姆霍兹线圈和通电螺线管线圈三种外部磁场结构,本文选用通电螺线管作为磁流体润滑油膜轴承外部磁场结构,通过理论计算与实验测量相结合的方法研究通电螺线管内部磁场分布规律。以巴氏合金为内衬缠绕加工一螺线管,根据Biot-Savart定律推导出螺线管内部磁场分布数学模型,考虑到巴氏合金磁化问题对此数学模型进行修正。实验测量螺线管内部磁场分布,并通过实验数据验证理论数学模型的合理性。螺线管最大磁场强度分布在油膜轴承润滑区域,符合轴承工作要求。然后,进行磁流体润滑油膜轴承相关润滑实验研究。根据化学共沉淀法,选用Fe3O4粒子为磁性微粒、油酸为分散剂添加入S-320润滑油中制备了三种不同浓度的微纳米铁磁流体。利用以上配备的微纳米铁磁流体进行粘度测量,分析了外磁场强度、温度以及油膜压力对磁流体粘度的影响,结果表明:磁场强度一定程度上能抵消温升对磁流体粘度造成的消极影响;且在磁场作用下油膜压力对磁流体粘度影响有所增强;在达到磁饱和强度后磁流体粘度几乎不受外磁场影响。为下一步模拟提供了实验对比依据。最后,从微观角度探究微纳米磁性液体油膜固液界面润滑机理。利用Material Studio软件构建两种固液界面润滑系统模型:巴氏合金固体层与润滑油液体层固液润滑系统、巴氏合金固体层与磁流体液体层固液润滑系统,通过对比两者模拟结果研究微纳米磁性液体润滑机理。根据油膜轴承实际工况,对两种固液界面润滑系统进行相关参数设置,通过Forcite工具使两种润滑模型进行分子动力学动态仿真。结果表明:磁流体润滑摩擦因数相较于油润滑下降了约50%;由于静电作用和范德华力,磁流体具有较好的理化特性且分子结构更加稳定;除此之外,磁流体具有较好的散热性能。
王丹[10]（2020）在《微管反应器中磁性四氧化三铁纳米粒子的连续制备及应用研究》文中认为四氧化三铁纳米粒子（Fe3O4NPs）在诸多领域得到了广泛的应用。在Fe3O4 NPs的制备方法中,共沉淀法因其简便易行的特点受到众多研究者的青睐,但其也存在颗粒团聚、粒径分布较宽等缺点。微通道反应器可强化传质传热、更好地控制快速反应,得到粒径可控、分布窄的颗粒,减少颗粒团聚。微通道反应器中Fe3O4 NPs的连续合成工艺的开发研究,有助于解决共沉淀法制备Fe3O4过程中存在的问题,也为实现工业连续化打下基础。制得的小粒径Fe3O4应用于水基磁流体的制备中,有利于得到稳定性较好的磁流体。本论文采用微管反应器装置,通过共沉淀合成法连续合成Fe3O4 NPs,并考察各反应条件及表面活性剂对制备颗粒粒径的影响,对Fe3O4NPs连续合成工艺进行探索,并将制得颗粒应用于稳定性较好的水基磁流体的制备中。主要研究内容和结果如下:首先设计简易的微管反应器装置,使用硫酸铁[Fe2（SO4）3]和硫酸亚铁（FeSO4）为原料,氧氧化钠（NaOH）为沉淀剂,通过化学共沉淀法连续合成Fe3O4NPs,反应过程中通道不堵塞。其中产品受到氮气保护,且流体流动因氮气搅拌得到改善。考察了微反应器的螺旋直径、反应温度、反应物浓度、溶液A和溶液B的流量比、反应物流速及沉积时间等条件对Fe3O4粒径的影响。实验结果表明:增大反应器螺旋直径和沉积时间,NPs粒径变大;增大反应物温度,NPs粒径减小;提高溶液A与B流速比,NPs粒径先减小后增大。反应物浓度和流速在实验条件下对NPs粒径没有明显影响。实验可以得到最小粒径为9.11 nm的Fe3O4 NPs。形貌表征和结构分析结果证实制备的Fe3O4NPs为球形颗粒,颗粒团聚严重;磁性能分析结表明其呈现出超顺磁性,饱和磁化强度为53 emu.g-1。接着向反应液中添加表面活性剂,从中选取有潜力的表面活性剂（PVP、CTAB）进行反应温度、表面活性剂含量、加料方式、沉积时间等因素对颗粒粒径的影响探究。实验结果表明,当加入PVP时,颗粒粒径在温度为70℃时有最小值,约为8.45 nm,加入CTAB时,反应温度对颗粒粒径无明显影响;反应液中表面活性剂浓度增加,颗粒粒径呈现出首先逐渐减小后增大的趋势,最佳浓度均为40wt%（相对于理论Fe3O4量）;表面活性剂的加料方式对颗粒平均粒径有较小影响,粒径基本在8.4-9.0nm之间变化;PVP对液体中的颗粒团聚具有显着抑制作用,CTAB则并无太突出的抑制颗粒团聚的作用。形貌表征和结构分析表明,表面活性剂作用的颗粒仍为球形结构,粒径有所减小,团聚情况有所减轻,表面活性剂在颗粒表面有一定量的吸附;PVP作用样品的饱和磁化强度约为55 emu/g,CTAB作用样品的饱和磁化强度约为48 emu·g-1,两种颗粒均呈超顺磁性。最后为了探索微管反应器中制备得到的Fe3O4NPs的应用方向,对进一步制备水基磁流体进行了初步研究。探究了表面活性剂种类、用量、制备温度、搅拌速率等条件对磁流体稳定性的影响,并通过Zeta电位测试验证其稳定性。研究表明,OA、PEG4000、PVP按顺序包覆颗粒后制得的磁流体具有最好的稳定性;表面活性剂最佳用量为:40%OA,60%PEG4000,40%PVP;OA包覆温度为80℃时制备出的磁流体有最好的稳定性,OA包覆温度很大程度上决定磁流体稳定性,表面活性剂最佳包覆温度为:OA 80℃,PEG 4000 50℃,PVP 30℃;随着机械搅拌速率提高,稳定性先升高后降低,速率为600r/min时稳定性最好;OA/PEG 4000/PVP包覆磁流体Zeta电位达到-40 mV,证明三种表面活性剂依次包覆起到了较好的分散稳定作用,稳定时间超过30天。
二、硅油基磁流体的制备方法研究及性能测试（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、硅油基磁流体的制备方法研究及性能测试（论文提纲范文）
（1）磁性液体制备方法及几类特种磁性液体简介（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 磁性液体的发展 |
| 2 磁性液体的制备方法 |
| 2.1 机械球磨法 |
| 2.2 化学共沉淀法 |
| 2.3 热分解法 |
| 2.4 真空蒸发法 |
| 2.5 等离子体法 |
| 3 特种磁性液体 |
| 3.1 水基磁性液体 |
| 3.2 氟醚油基磁性液体 |
| 3.3 硅油基磁性液体 |
| 3.4 Co/Ni系磁性液体 |
| 4 结 语 |
（2）磁汇聚-自膨胀锚固材料研发及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 注浆加固材料的研究进展 |
| 1.2.2 磁性材料的研究进展 |
| 1.2.3 膨胀剂的研究进展 |
| 1.2.4 锚杆加固性能的研究进展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第2章 水泥基水下自密实锚固材料配制试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水下自密实锚固材料配和比研究 |
| 2.2.1 试验概况 |
| 2.2.2 流动性试验及分析 |
| 2.2.3 凝结时间试验及分析 |
| 2.2.4 水下抗分散性试验及分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 磁汇聚—自膨胀浆液配比试验及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于磁流体的水泥基磁性浆液配比试验 |
| 3.2.1 硅油载基试验方案 |
| 3.2.2 试验结果分析 |
| 3.3 基于强度目标的改进试验研究 |
| 3.3.1 试验材料及方案 |
| 3.3.2 试验结果分析 |
| 3.4 自膨胀配比试验研究 |
| 3.4.1 试验方案 |
| 3.4.2 力学特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 磁汇聚—自膨胀锚固材料耐久性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 海水侵蚀作用下力学特性试验研究 |
| 4.2.1 试验方案及方法 |
| 4.2.2 力学特性分析 |
| 4.3 氯离子抗渗透性能试验研究 |
| 4.3.1 试验方案及方法 |
| 4.3.2 抗渗透性能分析 |
| 4.4 自膨胀应力稳定性试验研究 |
| 4.4.1 试验方案及方法 |
| 4.4.2 膨胀应力稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 磁汇聚—自膨胀锚固应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.2.1 试验装置 |
| 5.2.2 传感器类型及排布 |
| 5.2.3 试验方案 |
| 5.2.4 试样准备及试验 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 膨胀应力演化规律分析及分布预测解析模型建立 |
| 5.3.2 钙质砂环境锚杆抗拔性能分析 |
| 5.3.3 混凝土环境锚杆抗拔性能分析 |
| 5.4 磁汇聚-自膨胀锚固性能提升机理研究 |
| 5.4.1 磁汇聚效应对锚固机理的影响研究 |
| 5.4.2 磁汇聚效应下的自膨胀对锚固机理的影响研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 裂隙岩体磁诱导修复加固性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单轴破损试样修复试验研究 |
| 6.2.1 试验设备及试样制备 |
| 6.2.2 试验方案 |
| 6.2.3 试验结果分析 |
| 6.3 剪切破损试样修复试验研究 |
| 6.3.1 试验设备及试样制备 |
| 6.3.2 试验方案 |
| 6.3.3 试验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）磁流变液传动系统动力传递机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 磁流变动力传动技术概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 传动用高性能磁流变液研究 |
| 2.1 磁流变效应及磁流变液组分 |
| 2.2 磁流变液性能指标及影响因素 |
| 2.3 高性能磁流变液制备及性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 磁流变液微观结构数值模拟 |
| 3.1 磁流变液系统理论分析 |
| 3.2 数值模拟方法研究 |
| 3.3 模拟结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于工业CT的磁流变液微观结构特性研究 |
| 4.1 工业CT介绍 |
| 4.2 工业CT实验系统设计 |
| 4.3 实验内容、结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 挤压强化磁流变制动器设计与磁路分析 |
| 5.1 挤压强化磁流变制动器设计方案研究 |
| 5.2 挤压强化磁流变制动器结构设计 |
| 5.3 挤压强化磁流变制动器磁路设计 |
| 5.4 挤压强化磁流变制动器电磁场仿真 |
| 5.5 挤压强化磁流变制动器磁场测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 挤压强化磁流变制动器性能实验研究 |
| 6.1 磁流变液制动、挤压和温度实验系统设计 |
| 6.2 实验内容及测试方法 |
| 6.3 实验及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）温度对Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体粘度的相关性（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 实验 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 磁流体样品制备步骤 |
| 2.4 磁流体分散稳定性评价 |
| 2.5 磁感应强度测量方法 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 不同温度下磁流体的沉降稳定性 |
| 3.1.1 磁流体的热稳定性 |
| 3.1.2 磁流体的低温稳定性 |
| 3.2 不同温度下磁流体的粘度特性 |
| 3.2.1 无外加磁场下磁流体的粘温特性 |
| 3.2.2 无外加磁场下的磁流体旋转粘度 |
| 3.2.3 外加磁场对磁流体粘度的影响 |
| 3.2.4 温度对粘度比的影响 |
| 4 结论 |
（5）微纳多孔铝基超滑涂层制备及其防护性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 超浸润表面防护机理 |
| 2.2 超滑涂层(LIS)制备及应用研究现状 |
| 2.2.1 LIS设计原理 |
| 2.2.2 LIS的制备方法 |
| 2.2.3 LIS应用研究 |
| 2.3 LIS失效问题研究现状 |
| 2.3.1 设计制备引起的失效问题 |
| 2.3.2 苛刻环境引起的失效问题 |
| 2.4 新型智能LIS及其发展趋势 |
| 2.4.1 温度响应LIS |
| 2.4.2 磁响应LIS |
| 3 深孔灌注超滑涂层(LIDN)制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与实验方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 制备方法 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.2.4 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 LIDN制备及结构特征 |
| 3.3.2 LIDN表面疏水性 |
| 3.3.3 LIDN自修复机制 |
| 3.3.4 LIDN机械稳定性 |
| 3.3.5 LIDN耐腐蚀性能 |
| 3.3.6 LIDN长期浸泡过程 |
| 3.4 结论 |
| 4 磁流体灌注超滑涂层(FIS)制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与实验方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 制备方法 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.2.4 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 FIS制备及结构特征 |
| 4.3.2 FIS磁响应动态防粘附行为 |
| 4.3.3 FIS的耐腐蚀性能 |
| 4.3.4 FIS失效后再填充行为 |
| 4.3.5 FIS失效后动态再防护行为 |
| 4.4 结论 |
| 5 磁响应油凝胶填充超滑涂层(MLFS)制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与实验方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 制备方法 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.2.4 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 MLFS制备及结构特征 |
| 5.3.2 MLFS动态响应行为 |
| 5.3.3 MLFS耐腐蚀性能 |
| 5.3.4 MLFS动态防霜防冰性能 |
| 5.4 结论 |
| 6 光响应固态油填充超滑涂层(NP-LIS)的制备及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与实验方法 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 制备方法 |
| 6.2.3 表征方法 |
| 6.2.4 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 NP-LIS制备及结构特征 |
| 6.3.2 NP-LIS光响应行为 |
| 6.3.3 NP-LIS响应润湿性转变行为 |
| 6.3.4 NP-LIS机械稳定性 |
| 6.3.5 NP-LIS耐腐蚀性能 |
| 6.3.6 NP-LIS除霜除冰性能 |
| 6.4 结论 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）径向间隙可调式磁流变阀设计及输出特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 变量注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 磁流变阀概述 |
| 1.3 国内外研究概况与分析 |
| 1.3.1 磁流变液制备 |
| 1.3.2 磁流变阀 |
| 1.3.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 磁流变液制备与性能分析 |
| 2.1 磁流变液组成和工作模式 |
| 2.1.1 磁性颗粒 |
| 2.1.2 基载液 |
| 2.1.3 表面添加剂 |
| 2.1.4 磁流变液的工作模式 |
| 2.2 磁流变液的制备 |
| 2.2.1 磁流变液制备方法 |
| 2.2.2 实验仪器和材料 |
| 2.2.3 实验结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 径向间隙可调式磁流变阀结构设计与压降模型建立 |
| 3.1 径向间隙可调式磁流变阀结构模型 |
| 3.1.1 径向间隙可调式磁流变阀结构组成 |
| 3.1.2 径向间隙可调式磁流变阀工作原理 |
| 3.2 径向间隙可调式磁流变阀设计要点 |
| 3.2.1 磁力线方向 |
| 3.2.2 磁流变阀工作介质选型 |
| 3.2.3 磁流变阀流道结构 |
| 3.2.4 磁流变阀各组成材料选择 |
| 3.3 径向间隙可调式磁流变阀磁路设计 |
| 3.3.1 磁路设计分析基本理论 |
| 3.3.2 磁流变阀磁路设计计算 |
| 3.4 径向间隙可调式磁流变阀压降模型建立 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 径向间隙可调式磁流变阀磁场仿真及分析 |
| 4.1 Maxwell软件和电磁场仿真理论 |
| 4.1.1 Maxwell有限元分析步骤 |
| 4.1.2 Maxwell方程组 |
| 4.2 径向间隙可调式磁流变阀仿真模型和参数设置 |
| 4.2.1 创建有限元模型 |
| 4.2.2 材料的定义和分配 |
| 4.2.3 边界条件和激励源设置 |
| 4.3 径向间隙可调式磁流变阀仿真结果分析 |
| 4.3.1 典型磁流变阀仿真结果分析 |
| 4.3.2 不同流量大小的磁流变阀仿真结果分析 |
| 4.3.3 不同隔磁环大小的磁流变阀仿真结果分析 |
| 4.3.4 不同径向间隙大小的磁流变阀仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 径向间隙可调式磁流变阀压降性能测试 |
| 5.1 径向间隙可调式磁流变阀实验样机 |
| 5.2 径向间隙可调式磁流变阀测试系统 |
| 5.2.1 硬件测试系统 |
| 5.2.2 软件测试系统 |
| 5.3 径向间隙可调式磁流变阀性能实验测试 |
| 5.3.1 负载对压降的影响 |
| 5.3.2 径向间隙大小对压降的影响 |
| 5.3.3 径向间隙可调式磁流变阀仿真和实验结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校意见发表的学术论文 |
| 在校期间申请的发明专利 |
| 在校期间获奖情况 |
（7）基于高速密封的磁性液体传热特性的理论及实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 磁性液体及其密封应用概述 |
| 1.2.1 磁性液体及其密封应用的研究进展 |
| 1.2.2 磁性液体高速密封的研究进展 |
| 1.2.3 磁性液体高速密封的传热问题 |
| 1.3 磁性液体对流传热国内外研究现状 |
| 1.3.1 磁性液体强制对流传热研究现状 |
| 1.3.2 磁性液体自然对流传热研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线和项目来源 |
| 2 磁性液体高速密封的粘性耗散研究 |
| 2.1 磁性液体高速密封的基础理论 |
| 2.2 磁性液体高速密封的耐压理论 |
| 2.2.1 常规磁性液体密封的耐压能力 |
| 2.2.2 磁性液体高速密封的耐压能力 |
| 2.2.3 影响磁性液体高速密封耐压能力的因素 |
| 2.3 磁性液体高速密封的粘性阻力矩及摩擦耗散的研究 |
| 2.3.1 粘性阻力矩及摩擦耗散功率的推导 |
| 2.3.2 磁性液体流变性测量及其对粘性阻力矩的影响机理 |
| 2.3.3 磁性液体高速密封的粘性阻力矩及摩擦耗散公式的修正 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 适用于高速密封的磁性液体制备及表征 |
| 3.1 磁性液体的制备 |
| 3.2 磁性液体的基本性能表征 |
| 3.2.1 颗粒形貌及分散性表征 |
| 3.2.2 稳定性表征 |
| 3.2.3 磁化性能表征 |
| 3.3 磁性液体的热物性参数计算 |
| 3.3.1 密度 |
| 3.3.2 定压比热容 |
| 3.3.3 热膨胀系数 |
| 3.3.4 绝对粘度 |
| 3.3.5 导热系数 |
| 3.3.6 热扩散系数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于高速密封模型的磁性液体温度场计算 |
| 4.1 平板模型中密封层内磁性液体的温度场计算 |
| 4.1.1 数学模型 |
| 4.1.2 边界条件求解 |
| 4.2 计算结果分析与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于高速密封模型的磁性液体传热特性实验研究 |
| 5.1 物理模型与问题阐述 |
| 5.2 基于高速密封模型的磁性液体传热特性研究实验台设计 |
| 5.2.1 实验系统的设计与搭建 |
| 5.2.2 实验装置的磁场测量与仿真 |
| 5.3 非均匀永磁场下水平通道内磁性液体传热特性实验数据处理 |
| 5.3.1 磁性液体传热特性的无量纲处理 |
| 5.3.2 实验数据的不确定性分析 |
| 5.3.3 实验台的可靠性验证 |
| 5.4 非均匀永磁场下水平通道内磁性液体传热特性实验结果与分析 |
| 5.4.1 磁场对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.2 冷却温度对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.3 加热功率对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.4 间隙大小对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.5 不同种类磁性液体的自然对流传热特性 |
| 5.4.6 非均匀永磁场下水平通道内磁性液体传热特性的机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 工作不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）高性能磁流变减震胶泥研制及力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁流变材料简介 |
| 1.3 磁流变胶的研究现状 |
| 1.3.1 磁流变胶的研制工艺研究现状 |
| 1.3.2 磁流变胶的力学特性研究现状 |
| 1.3.3 磁流变胶的应用现状 |
| 1.4 本文课题研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 高性能磁流变减震胶泥的研制 |
| 2.1 磁流变减震胶泥的组成 |
| 2.1.1 磁性颗粒 |
| 2.1.2 基体 |
| 2.1.3 添加剂 |
| 2.2 磁流变减震胶泥研制方案 |
| 2.2.1 磁流变减震胶泥制备材料 |
| 2.2.2 磁流变减震胶泥制备流程 |
| 2.2.3 磁流变减震胶泥配比试验方案 |
| 2.3 磁流变减震胶泥磁化性能表征 |
| 2.3.1 颗粒磁化性能 |
| 2.3.2 磁流变减震胶泥磁化性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高性能磁流变减震胶泥的性能试验 |
| 3.1 沉降稳定性试验研究 |
| 3.1.1 沉降稳定性试验方法与原理 |
| 3.1.2 沉降稳定性测试及分析 |
| 3.2 零场粘度试验研究 |
| 3.2.1 零场粘度试验方法及原理 |
| 3.2.2 零场粘度测试及分析 |
| 3.2.3 粘温特性测试及分析 |
| 3.3 剪切屈服应力试验研究 |
| 3.3.1 剪切屈服应力试验方法及原理 |
| 3.3.2 剪切屈服应力测试及分析 |
| 3.4 可调性研究 |
| 3.4.1 可调性定义 |
| 3.4.2 可调性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁流变减震胶泥微观力学模型 |
| 4.1 理论推导基础 |
| 4.1.1 平面电流环模型 |
| 4.1.2 耦合场理论 |
| 4.2 基于平面电流环模型的磁流变减震胶泥微观力学模型推导 |
| 4.2.1 模型推导假设 |
| 4.2.2 模型推导过程 |
| 4.3 磁流变减震胶泥微观力学模型验证与分析 |
| 4.3.1 模型计算说明 |
| 4.3.2 模型验证与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）微纳米磁性液体固液界面润滑机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 磁性液体基本理论方程 |
| 2.1 磁流体概述 |
| 2.2 电磁学基础方程 |
| 2.2.1 Gauss定理 |
| 2.2.2 Ampere环路定理 |
| 2.2.3 Ampere定理 |
| 2.2.4 Biot-Savart定律 |
| 2.3 磁流体动力学方程 |
| 2.3.1 连续性方程 |
| 2.3.2 动量方程 |
| 2.3.3 能量守恒方程 |
| 2.4 磁流体轴承润滑方程 |
| 2.4.1 粘度方程 |
| 2.4.2 雷诺方程 |
| 2.4.3 润滑边界条件 |
| 2.4.4 膜厚方程 |
| 2.5 润滑方程无量纲化 |
| 2.5.1 粘度方程无量纲化 |
| 2.5.2 膜厚方程无量纲化 |
| 2.5.3 雷诺方程无量纲化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 磁流体润滑油膜轴承外磁场研究 |
| 3.1 外磁场结构设计 |
| 3.1.1 永磁体外磁场模型 |
| 3.1.2 亥姆霍兹线圈外磁场模型 |
| 3.1.3 通电螺线管外磁场模型 |
| 3.2 通电螺线管外磁场理论计算 |
| 3.3 通电螺线管外磁场实验研究 |
| 3.3.1 螺线管缠绕制作 |
| 3.3.2 螺线管磁场强度测量研究 |
| 3.4 结果讨论 |
| 3.4.1 理论与实验结果对比分析 |
| 3.4.2 外磁场数学模型合理性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁流体润滑性能实验研究 |
| 4.1 磁流体制备 |
| 4.1.1 实验试剂及仪器 |
| 4.1.2 制备工艺 |
| 4.1.3 注意事项 |
| 4.2 磁流体物性测试 |
| 4.2.1 宏观表征 |
| 4.2.2 微观表征 |
| 4.3 磁流体粘度特性研究 |
| 4.3.1 粘度测试实验 |
| 4.3.2 结果讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁性液体固液界面分子动力学模拟 |
| 5.1 Material Studio软件简介 |
| 5.2 固液界面润滑模型建模 |
| 5.2.1 润滑剂分子模型建模 |
| 5.2.2 巴氏合金分子模型建模 |
| 5.2.3 润滑系统建模 |
| 5.3 固液界面润滑模拟 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 摩擦因数 |
| 5.4.2 润滑剂理化特性研究 |
| 5.4.3 固液界面相互作用研究 |
| 5.4.4 润滑系统能量分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（10）微管反应器中磁性四氧化三铁纳米粒子的连续制备及应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写、符号清单 |
| 1 绪论 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 四氧化三铁纳米粒子研究进展 |
| 2.1.1 四氧化三铁纳米粒子概述 |
| 2.1.2 四氧化三铁纳米粒子的制备方法 |
| 2.1.3 四氧化三铁纳米粒子的应用 |
| 2.2 微通道反应器装置设计研究进展 |
| 2.2.1 微通道反应器概述 |
| 2.2.2 微混合器设计 |
| 2.2.3 反应器通道设计 |
| 2.2.4 流体分段流设计 |
| 2.2.5 成核、生长阶段分离设计 |
| 2.3 微通道反应器中四氧化三铁纳米粒子制备研究 |
| 2.3.1 四氧化三铁纳米粒子粒径及粒径分布控制 |
| 2.3.2 四氧化三铁纳米粒子形状结构控制 |
| 2.3.3 四氧化三铁纳米粒子磁性能控制 |
| 2.4 论文研究思路与研究内容 |
| 3 实验流程及分析方法 |
| 3.1 原料、试剂及设备 |
| 3.2 微管反应器中四氧化三铁纳米粒子的连续制备反应装置 |
| 3.3 四氧化三铁纳米粒子表征 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 3.3.2 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.3.3 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
| 3.3.4 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 3.3.5 热场发射扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 3.3.6 振动样品磁强计(VSM)分析 |
| 3.4 磁流体表征 |
| 3.4.1 磁流体稳定性分析 |
| 3.4.2 Zeta电位测试 |
| 4 微管反应器中Fe_3O_4 NPs连续制备研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 四氧化三铁纳米粒子的连续化制备 |
| 4.2.1 反应溶液配制 |
| 4.2.2 连续化反应制备 |
| 4.2.3 反应液后续处理 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 微反应器螺旋直径对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 4.3.2 反应温度对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 4.3.3 反应物浓度对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 4.3.4 溶液A和溶液B流量比对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 4.3.5 反应物流速对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 4.3.6 沉积时间对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 4.4 四氧化三铁纳米粒子表征 |
| 4.4.1 热场发射扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 4.4.2 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 4.4.3 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
| 4.4.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 4.4.5 振动样品磁强计(VSM)分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 表面活性剂作用下Fe_3O_4 NPs的连续制备研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表面活性剂的选择 |
| 5.3 表面活性剂作用的粒子制备实验结果与讨论 |
| 5.3.1 反应温度对表活作用Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 5.3.2 表面活性剂含量对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 5.3.3 表面活性剂加料方式对Fe_3O_4 NPs粒径影响 |
| 5.3.4 沉积时间对PVP作用Fe_3O_4NPs粒径影响 |
| 5.4 表面活性剂作用Fe_3O_4 NPs表征 |
| 5.4.1 热场发射扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 5.4.2 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 5.4.3 傅立叶变换红外光谱(FI-IR)分析 |
| 5.4.4 振动样品磁强计(VSM)分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 水基Fe_3O_4磁流体制备初步探索 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 水基磁流体制备方法探究 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 表面活性剂种类对磁流体稳定性影响 |
| 6.3.2 表面活性剂用量对磁流体稳定性影响 |
| 6.3.3 制备温度对磁流体稳定性影响 |
| 6.3.4 机械搅拌速率对磁流体稳定性影响 |
| 6.3.5 稳定性测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 对后续工作的建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 科研成果 |
四、硅油基磁流体的制备方法研究及性能测试（论文参考文献）
- [1]磁性液体制备方法及几类特种磁性液体简介[J]. 韩世达,崔红超,张志力,李德才. 功能材料, 2021(10)
- [2]磁汇聚-自膨胀锚固材料研发及应用研究[D]. 李洪亚. 三峡大学, 2021
- [3]磁流变液传动系统动力传递机理研究[D]. 王宁宁. 中国矿业大学, 2021
- [4]温度对Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体粘度的相关性[J]. 朱启晨,吴张永,蔡晓明,张莲芝,莫子勇. 材料科学与工程学报, 2020(06)
- [5]微纳多孔铝基超滑涂层制备及其防护性能研究[D]. 吴德权. 北京科技大学, 2020(02)
- [6]径向间隙可调式磁流变阀设计及输出特性研究[D]. 赵呈向. 江苏大学, 2020(02)
- [7]基于高速密封的磁性液体传热特性的理论及实验研究[D]. 程艳红. 北京交通大学, 2020
- [8]高性能磁流变减震胶泥研制及力学性能研究[D]. 吴冉. 东南大学, 2020(01)
- [9]微纳米磁性液体固液界面润滑机理研究[D]. 赵雅琪. 太原科技大学, 2020(03)
- [10]微管反应器中磁性四氧化三铁纳米粒子的连续制备及应用研究[D]. 王丹. 浙江大学, 2020