CN1037911C - 云母系列电流变液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种云母系列电流变液，该电流变液由云母、绝缘油和添加剂按一定比例混均而成。其中的云母为白云母、黑云母、金云母等，绝缘油为硅油、变压器油等，添加剂为液晶材料或超细粉材料。本发明的云母系列电流变液具有综合性能好、材料来源广、成本低、使用不会磨损器壁等优点。

Description

云母系列电流变液
本发明涉及一种云母系列电流变液的配方以制备工艺，属新型材料技术领域。
电流变液是一种固液混合的悬浮液，当外加电场强度大大低于某个临界值，电流变液呈液态；大大高于这个临界值，就变成固态。两态之间的转变时间为毫秒量级，而且这种转变是可逆的，在临界电场附近，可以很有效地用外加电场来控制这种悬浮体的粘滞性。早在1974年Winslow就发现某些材料具有这种电致流变效应，但在传统电流变液中水是不可缺少的成份，温度过高过低都会使这种电流变液的性能大大减低，且其性能的稳定性也很差。直到1988年英国的Block发明了不含水的电流变液，使电流变液的实际应用成为可能。随后人们发明了各种电流变液。一个优良的电流变液应具有较高的屈服应力和小的漏电电流。目前较为成功的电流变液包括半导体高分子材料电流变液，但其合成成本高，并且一旦击穿，颗粒会烧化而无法自行恢复，金属材料电流变液对器壁磨损很大，不易保持长期运行；沸石类电流变液价格低廉，但其漏电电流大，2KV/mm下为100μA/cm2。
本发明的目的是设计一种新型的云母系列电流变液，使其与已有的电流变液相比，具有很好的综合生能。
本发明的云母系列电流变液，由云母、绝缘油和添加剂组成，其中云母的颗粒度为1-100μm，体积比为5-50％，添加剂的体积比为0-10％，其余为绝缘油。上述的云母是白云母、金云母、黑云母、锂云母、铁锂云母、珍珠云母、蛭石、氟金云母中的任何一种。上述的绝缘油是硅油，变压器油和矿物油中的任何一种。上述的添加剂是4-庚基-4’-氰基二联苯和丁基苯甲酸对睛基苯酚酯中的任何一种，或者是二氧化钛超细粉和钛酸钡超细粉中的任何一种。
该云母系列电流变液的制备方法是：首先将云母研磨至颗粒度为1-100μm，再将云母加热至100℃-250℃，然后将云母粉加入绝缘油中，最后加入添加剂，混合均匀，即为云母电流变液。
本发明的云母系列电流变液与已有的电流变液相比有很好的综合性能。首先，云母几乎不吸水，可以保证云母系列电流变液为无水电流变液。其次其漏电电流较小，3KV/mm下仅为1μA/cm2量级。此外，其屈服应力指标与上述各种电流变液相比基本相同。但其成本很低，云母材料在我国储量丰富，便于大规模应用。最后，云母是一种无机材料，即使在外场击穿的情况下仍不会烧毁，并可迅速恢复。云母质地柔软，长期动态使用也不会对器壁造成磨损。因此云母系列电流变液是一种很有开发前途的电流变液材料。
下面例举本发明的实施例。
实施例的制备方法是：首先将云母用机械研磨和湿法研磨，研磨至颗粒度为1～10μm，按比例用量筒量取一定体积量，将其放入马沸炉中，加热至100～250℃，烘烤4小时，取出后迅速放入已用量筒按比例称量的绝缘油中，在此混合液中再按比例加入添加剂，即为电流变液。实施例：
序号     云    母   绝缘油     添  加    剂
种  类 颗粒度(μm) 体积百分比 预加热温度 种  类 体积百分比 体积百分比
l 白云母     45  5％ 200℃ 硅油   95％   0％
2 白云母     45  20％ 200℃ 硅油   80％   0％
3 白云母     45  50％ 120℃ 矿物油   50％   0％
4 白云母     5  20％ 100℃ 矿物油   80％   0％
5 白云母     15  10％ 100℃ 矿物油   85％ 4-庚基-4’-氰基二联苯   5％
6 白云母     30  30％ 200℃ 变压器油   62％ 丁基苯甲酸对睛基苯酚酯   8％
7 白云母     100  20％ 200℃ 变压器油   75％ 二氧化钛超微粉   5％
8 金云母     5  20％ 120℃ 矿物油   75％ 4-庚基-4’-氰基二联苯   5％
9 黑云母     5  40％ 120℃ 矿物油   55％ 4-庚基-4’-氰基二联苯   5％
10 锂云母     5  20％ 250℃ 矿物油   75％ 4-庚基-4’-氰基二联苯   5％
ll 铁锂云母     5  20％ 200℃ 矿物油   76％ 4-庚基-4’-氰基二联苯   4％
12 珍珠云母     5  20％ 200℃ 矿物曲   77％ 4-庚基-4’-氰基二联苯   3％
13 蛭石     5  20％ 150℃ 矿物油   70％ 4-庚基-4’-氰基二联苯   10％
14 氟金云母     5  20％ 100℃ 矿物油   70％ 钛酸钡超微粉   10％
15 白云母     5  20％ 200℃ 矿物油   75％ 钛酸钡超微粉   5％

Claims (5)

1、一种云母系列电流变液，其特征在于电流变液由云母、绝缘油和添加剂组成，其中云母的颗粒度为1-100μm，体积比为5-50％，添加剂的体积比为0-10％，其余为绝缘油。
2.如权利要求1所述的电流变液，其特征在于，其中所述的云母是白云母、金云母、黑云母、锂云母、铁锂云母、珍珠云母、蛭石、氟金云母中的任何一种。
3.如权利要求1所述的电流变液，其特征在于，其中所述的绝缘油是硅油，变压器油和矿物油中的任何一种。
4.如权利要求1所述的电流变液，其特征在于，其中所述的添加剂是4-庚基-4’-氰基二联苯和丁基苯甲酸对睛基苯酚酯中的任何一种，或者是二氧化钛超细粉和钛酸钡超细粉中的任何一种。
5、一种制备如权利要求1所述的云母系列电流变液的方法，其特征在于该制备方法是首先将云母研磨至颗粒度为1-100μm，再将云母加热至100℃-250℃，然后将云母粉加入绝缘油中，最后加入添加剂，混合均匀，即为云母电流变液。
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