用于车辆基座应用的磁流变液组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种用于具有柔性体和隔膜的车辆基座的磁流变液组合物。所述磁流变液组合物的组成如下：载液；分散在所述载液中的多个磁响应性粒子；以及分散在所述载液中的煅制二氧化硅的防沉剂，其形成触变网络，其中所述载液使所述磁响应性粒子悬浮在所述触变网络中以便防止所述磁响应性粒子沉降。本发明专利技术的磁流变液组合物不含对所述触变网络和所述磁流变液提供稳定性的任何额外添加剂，并且防止所述柔性体和所述隔膜与所述组合物反应从而延长所述组合物的寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁流变液组合物。
技术介绍
磁流变液是一类智能流体。当经受磁场时，磁流变液的粘度显著增加。重要的是，通过改变磁场的强度，可以非常精确地控制磁流变液在其活化状态时的屈服应力。磁流变液的应用是广泛的，并且其随着流体动力学中的各种进步而扩展。磁流变液常用于车辆基座和悬浮组件。一种这样的应用是磁流变液组合物在具有柔性体和隔膜的车辆基座中的应用。美国专利7,070,708中公开了这种磁流变液组合物。磁流变液组合物包含载液、分散在载液中的多个磁响应性粒子以及分散在载液中的煅制二氧化硅防尘剂。防沉剂形成触变网络，其中载运网络使磁响应性粒子悬浮在触变网络中以便防止磁响应性粒子沉降。触变网络被定义为以低剪切速率形成松散网络或结构的磁响应性粒子的悬浮体，有时被称作簇或絮凝物。此种结构的存在对磁流变液组合物赋予较小程度的刚性，从而减少粒子沉降。然而，当通过温和的搅动施加剪切力时，触变网络可被轻易地瓦解或分散。当去除剪切力时，可重新形成触变网络。美国专利7,070,708还公开了磁流变液组合物包含诸如乙氧基化胺和丙二醇等添加剂以便对磁流变液提供稳定性。然而，研究显示乙氧基化胺、丙二醇以及磁流变液组合物中的其他添加剂与车辆基座的柔性体和隔膜反应。该反应在车辆基座中生成气体，其造成车辆基座内的压力增强，因而抑制车辆完整的功能性能。此外，该反应还在磁流变液组合物中形成二聚物和三聚物，其破坏磁流变液组合物中形成的触变网络并使磁响应性粒子从磁流变液组合物中沉积出来，降低磁流变液组合物的寿命。因此，磁流变液将不再响应磁场，从而导致车辆基座故障。
技术实现思路
本专利技术提供一种磁流变液组合物，其不含对所述组合物的触变网络提供稳定性的任何额外添加剂。此外，本专利技术还防止柔性体和隔膜与所述组合物反应，从而延长所述组合物的寿命。专利技术的优点本专利技术就其最宽泛的方面而言是提供一种具有较长流体寿命的磁流变液组合物，从而提供对于车辆基座的完整功能性能的改善。附图说明当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，可以更容易知晓、同时更好理解本专利技术的其他优点，其中：图1是可利用本专利技术的磁流变液组合物的车辆基座的示意性截面图；图2是本专利技术的磁流变液组合物和行业中所用的现有磁流变液组合物(现有技术)在磁强度为0T～1.2T的磁场下的屈服应力；图3是比较1,000,000次工作循环中利用本专利技术的磁流变液组合物和现有技术的车辆基座中的压力生成的图；图4是比较5,000,000次工作循环中利用本专利技术的磁流变液组合物和现有技术的车辆基座的每次循环的耗散能的图；图5是比较1,000,000次工作循环中利用本专利技术的磁流变液组合物和现有技术的车辆基座的每次循环的耗散能的图；图6是显示利用现有技术的车辆基座的动态刚度的图；图7是显示利用本专利技术的磁流变液组合物的车辆基座的动态刚度的图；图8是显示利用本专利技术的磁流变液组合物的车辆基座的动态刚度的图，其采用两个车辆基座；图9是显示利用现有技术的车辆基座的阻尼控制的图；图10是显示利用本专利技术的磁流变液组合物的车辆基座的阻尼控制的图；图11是显示利用本专利技术的磁流变液组合物的车辆基座的阻尼控制的图，其采用两个车辆基座；图12是显示利用现有技术的四个车辆基座的阻尼功的图；并且图13是显示利用本专利技术的磁流变液组合物的四个车辆基座的阻尼功的图。具体实施方式本专利技术的一个方面包括用于具有柔性体和隔膜的车辆基座的磁流变液组合物。所述磁流变液组合物的组成如下：载液；分散在载液中的多个磁响应性粒子；以及分散在载液中的煅制二氧化硅防沉剂，其形成触变网络，其中载液使磁响应性粒子悬浮在触变网络中以便防止磁响应性粒子沉降。本专利技术的磁流变液组合物仅含有载液、多个磁响应性粒子和防沉剂。换言之，本专利技术的磁流变液组合物不含对触变网络和磁流变液提供稳定性的任何额外添加剂，并且防止柔性体和隔膜与所述组合物反应从而延长所述组合物的寿命。磁流变液组合物的载液在磁流变液中形成连续相，并且以10重量％～73重量％的量存在，优选以23重量％～38重量％的量存在，最优选以26重量％～36重量％的量存在。载液可以是任何有机流体，优选非极性有机流体。合适的流体的实例包括但不限于硅油、矿物油、石蜡油、有机硅共聚物、白油和液压油。另外，可使用合适的流体的混合物作为本专利技术的载液。对于本专利技术的磁流变液组合物，硅油特别优选地作为载液，并且以30重量％～32重量％的量存在。磁流变液组合物的多个磁响应性粒子分散在载液中，并以25重量％～80重量％的量存在，优选以60重量％～70重量％的量存在，最优选以64重量％～68重量％的量存在。磁响应性粒子可以是由顺磁性、超顺磁性和铁磁性元素和化合物制成的任何固体。合适的磁响应性粒子的实例包括铁、铁合金、铁氧化物(包括Fe2O3和Fe3O4)、铁氧化物粉末/铁粉末混合物以及铁氧化物粉末/还原铁粉末混合物。对于本专利技术的磁流变液组合物，铁特别优选地作为磁响应性粒子，并且以64重量％～65重量％的量存在。磁响应性粒子通常为金属粉末的形式。应选择磁响应性粒子的粒径以使磁响应性粒子本身可以在载液中响应于磁场排列。磁响应性粒子的平均粒径大小一般为1μm～1000μm。煅制二氧化硅防沉剂也分散在载液中，并以2重量％～10重量％的量存在，优选以2重量％～7重量％的量存在，最优选以2重量％～6重量％的量存在。煅制二氧化硅形成触变网络以便将磁响应性粒子悬浮在触变网络中，从而防止磁响应性粒子从触变网络中沉降出。防沉剂通过氢键的分子间力使磁响应性粒子悬浮在触变网络中。本专利技术的触变网络有效地防止磁响应性粒子在磁流变材料组合物中的沉积。合适的防沉剂的实例包括金属氧化物粉末，例如沉淀二氧化硅凝胶、煅制或热解二氧化硅、二氧化硅凝胶，或者至少一种前述金属氧化物粉末的组合。对于本专利技术的磁流变液组合物，煅制二氧化硅优选作为防沉剂，并且以3重量％～5重量％的量存在。本专利技术的磁流变液组合物的密度为2.2g/ml～2.5g/ml，且在40℃温度时的粘度为200cP～400cP。在磁强度0.1T的磁场的存在下，所述磁流变液组合物的磁屈服应力为0.1kPa～4kPa。在磁强度0.5T的磁场的存在下，所述磁流变液组合物的磁屈服应力为18kPa～24kPa。在磁强度0.9T的磁场的存在下，所述磁流变液组合物的磁屈服应力为26kPa～40kPa。本专利技术的另一方面包括用于支持振动源的车辆基座设备。如图1大致示出的，该设备包含围绕和沿着第一轴A延伸并限定外壳室22,24的外壳20。由弹性材料制成的柔性体26，其至少部分设置在由外壳20支撑的外壳室22,24中。柔性体26围绕和沿着所述第一轴A径向延伸，用于进行弹性变形从而响应由外部激发引起的振动源相对外壳20的移动。弹性材料制成的隔膜28设置在外壳室22,24中并且与柔性体26轴向地隔开。如大致示出的，分隔组件30设置在外壳室22,24中，其在柔性体26和隔膜28之间延伸，以便将外壳室22,24分为上腔室22和下腔室24。上腔室22在柔性体26和分隔组件30之间延伸。下腔室24在分隔组件30和隔膜28之间延伸。上腔室22和下腔室24的体积通过柔性体26和隔膜28响应于外部激发的变形而改变。分隔组件30限定一个通道，其与第一轴A平行延伸并且与上腔室22和下腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有柔性体和隔膜的车辆基座的磁流变液组合物，其组成如下：载液，分散在所述载液中的多个磁响应性粒子，分散在所述载液中的煅制二氧化硅防沉剂，其形成触变网络，其中所述载液使所述磁响应性粒子悬浮在所述触变网络中以便防止所述磁响应性粒子沉降，并且所述组合物不含对所述触变网络和所述磁流变液提供稳定性的任何额外添加剂，并且防止所述柔性体和所述隔膜与所述组合物反应从而延长所述组合物的寿命。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 62/027,2691.一种用于具有柔性体和隔膜的车辆基座的磁流变液组合物，其组成如下：载液，分散在所述载液中的多个磁响应性粒子，分散在所述载液中的煅制二氧化硅防沉剂，其形成触变网络，其中所述载液使所述磁响应性粒子悬浮在所述触变网络中以便防止所述磁响应性粒子沉降，并且所述组合物不含对所述触变网络和所述磁流变液提供稳定性的任何额外添加剂，并且防止所述柔性体和所述隔膜与所述组合物反应从而延长所述组合物的寿命。2.如权利要求1所述的磁流变液组合物，其中所述煅制二氧化硅以2重量％～10重量％的量存在。3.如权利要求2所述的磁流变液组合物，其中所述煅制二氧化硅以2重量％～7重量％的量存在。4.如权利要求3所述的磁流变液组合物，其中所述煅制二氧化硅以2重量％～6重量％的量存在。5.如权利要求4所述的磁流变液组合物，其中所述煅制二氧化硅以3重量％～5重量％的量存在。6.如权利要求1所述的磁流变液组合物，其中所述载液是硅油，并且以10重量％～73重量％的量存在。7.如权利要求6所述的磁流变液组合物，其中所述硅油以23重量％～38重量％的量存在。8.如权利要求7所述的磁流变液组合物，其中所述硅油以26重量％～36重量％的量存在。9.如权利要求8所述的磁流变液组合物，其中所述硅油以30重量％～32重量％的量存在。10.如权利要求1所述的磁流变液组合物，其中所述多个磁响应性粒子是铁，并且具有0.1μm～1000μm的平均粒径。11.如权利要求10所述的磁流变液组合物，其中所述铁以25重量％～80重量％的量存在。12.如权利要求11所述的磁流变液组合物，其中所述铁以60重量％～70重量％的量存在。13.如权利要求12所述的磁流变液组合物，其中所述铁以64重量％～68重量％的量存在。14.如权利要求13所述的磁流变液组合物，其中所述铁以64重量％～65重量％的量存在。15.如权利要求1所述的磁流变液组合物，其中所述组合物的密度为2.2g/ml～2.5g/ml。16.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·比尔曼，E·瓦西里尤，
申请(专利权)人：北京京西重工有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11