液体磁性磨具的改性研究.doc

液体磁性磨具的改性研究液体磁性磨具是以载液、铁磁性颗粒、添加剂、磨料组成的悬浮体系,是一种新型的精密加工磨具。液体磁性磨具在无外磁场作用时,表现出良好的流体特性;在强磁场的作用下,它的粘度会在毫秒级的时间增加两个数量级以上,表现出类似固体的特性,其强度由剪切屈服应力表征,并且在一定范围内,随着外加磁场强度的增加而增加。而且液体磁性磨具粘度变化是连续的,也就是一旦去掉磁场又立刻恢复流体的特性。一般选用的铁磁性颗粒具有较大的比表面积和密度,在使用和放置过程中极易发生团聚和和沉淀,从而影响到液体磁性磨具的流变性能,直接制约这种新型磨具的应用和产品化。本论文采用加入表面活性剂和纳米颗粒的方法,以期解决液体磁性磨具的分散稳定性差、抗沉淀稳定等问题。本文立足于液体磁性磨具稳定性的基础研究。首先,在对液体磁性磨具分散机理的分析基础上,系统研究了表面活性剂对体系稳定性的作用。以测量悬浮液的沉降时间、粘度、再分散性的变化间接反映体系的分散稳定性。从理论上分析了表面活性剂可以增强液体磁性磨具中磁性颗粒表面电势,从而增加颗粒团聚的空间阻力。实验表明:在碱性环境中,聚丙烯酸(PAA)可以显著提高液体磁性磨具的分散稳定性,六偏磷酸钠在较宽的酸碱环境中都能提高液体磁性磨具的分散稳定性。其次,纳米二氧化硅因其特有的性质,对液体磁性磨具的分散性、抗沉降性都能起到改良和加强的作用。综合上述研究的基础上,制备了加入表面活性剂、纳米二氧化硅的液体磁性磨具。并对所制备的样品的分散性、再分散性、抗沉降稳定性、加工效果进行了研究分析。结果表明:用聚丙烯酸(PAA)和六偏磷酸钠作为改性剂,纳米二氧化硅作为分散助剂,所制备的液体磁性磨具均具有良好的分散性能和抗沉降性能,且使用寿命也较以前大大增强。