CN109632633A - 一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶及其制备方法和测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明首先公开了一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶及其制备方法，通过在传统制备过程中添加还原氧化石墨烯，降低材料弹性模量，使其具备良好的粘附性能与磁流变性能；在外加磁场激励下，内部铁磁颗粒相互作用，使弹性模量、表面形貌等发生变化，从而导致其粘附性能发生可逆变化，其可控粘附特性为粘附材料的吸附‑脱附方式提供一种新的解决方法。另外本发明还公开了一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置及方法，该装置可分别从横向和纵向对粘附力进行测试，在施加磁场后尽量排除了磁场对装置各元器件的影响；同时该装置具备改变待测材料、调节电机速度、按压时间、拔出速度、磁场强度等试验条件的功能，从而分析众多因素对待测材料粘附性能产生的影响。

Description

一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶及其制备方法和测试装置

技术领域

本发明属于复合材料制备领域，具体涉及一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶及其制备方法，还涉及一种测试磁敏橡胶粘附特性的装置及方法。

背景技术

近年来，聚合物基复合材料被广泛应用于仿生爬壁机器人和各类智能机械装备等领域。许多研究都在探讨如何提高材料的粘附性能，如改变聚合物基体，设计多级粘附阵列，添加纳米添加物等，并已取得了一定突破。但是，材料的高粘附性带来的是工作过程中难以脱附的难题，降低了材料的使用寿命，如何能对材料的粘附-脱附进行智能控制成为亟待解决的关键问题。

磁敏橡胶是一种新型智能材料，是由在橡胶基体中填充微米级的磁性颗粒制备而成。在外加磁场的作用下，它的刚度，阻尼，剪切模量，摩擦系数等性能可以在短时间发生可逆变化。由于磁敏橡胶基体大多采用聚氨酯或硅橡胶，所以磁敏橡胶同样具备良好的粘附性能，且粘附性能也具备可控性，这为实际工作中材料的高粘附性却难脱附的问题提供了新的解决方法。但是由于磁场对测量装置的影响与干扰，目前尚未有能够系统检测在磁场作用下磁敏橡胶的可控粘附特性的方法和装置。

因此，我们提供了一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶制备方法，并设计了用于材料粘附特性测试的方法与装置，利用该装置对磁敏橡胶进行了测试分析。该方法为工程化应用磁敏橡胶的可控粘附特性提供技术支撑。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶；本发明的目的之二在于提供一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种测试磁敏橡胶粘附力的装置，本发明的目的之四在于提供一种测试磁敏橡胶粘附力装置的使用方法。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶，所述磁敏橡胶受到外加磁场的激励作用时，内部的铁磁颗粒相互作用，导致所述磁敏橡胶的弹性模量，表面形貌等发生变化，从而导致其粘附特性发生改变，所述磁敏橡胶为各向同性磁敏橡胶或者各向异性磁敏橡胶。

优选的，按照重量百分比计，所述磁敏橡胶由以下组分组成：25～78％的聚二甲基硅氧烷即PDMS，16～70％的羰基铁粉颗粒，0.4～1.6％的还原氧化石墨烯，2～5％的1,4-二氧六环。

优选的，所述聚二甲基硅氧烷中包括PDMS-A组分与PDMS-B组分，所述PDMS-A组分与所述PDMS-B组分的质量比为10:1。

2、一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶的制备方法，所述磁敏橡胶为各向同性磁敏橡胶或者各向异性磁敏橡胶，所述各向同性磁敏橡胶的制备方法如下：

a.向烧杯中加入还原氧化石墨烯和1,4-二氧六环，超声分散20～40min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分与羰基铁粉颗粒，进行超声分散处理和机械搅拌1～1.5h，转移至100～120℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分搅拌5～10min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中抽真空处理10～20min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：将步骤d中密封后的模具直接放入干燥箱中加热至80～90℃进行固化2～4h，得到各向同性磁敏橡胶；

所述各向异性磁敏橡胶的制备方法如下：

a.向烧杯中加入还原氧化石墨烯和1,4-二氧六环，超声分散20～40min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分与羰基铁粉颗粒，进行超声分散处理和机械搅拌1～1.5h，转移至100～120℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分搅拌5～10min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中抽真空处理10～20min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：密封后的模具置于一定磁场强度的磁场下，通过陶瓷加热片加热至80～90℃进行固化时间2～4h，得到各向异性磁敏橡胶。

优选的，所述聚二甲基硅氧烷的质量分数为25～78％，所述羰基铁粉颗粒的质量分数为16～70％，所述还原氧化石墨烯的质量分数为0.4～1.6％，所述1,4-二氧六环的质量分数为2～5％

优选的，各向异性磁敏橡胶制备方法步骤e中所述一定磁场强度的磁场强度为0.5～0.8T。

3、一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置，用于测试权利要求1～3任一项所述磁敏橡胶的粘附力，所述装置包括用于向待测材料施加按压力、剪切力的施力装置(1)，用于向待测材料提供可控磁场的磁场发生装置(2)以及用于实时采集并存储待测材料粘附及脱附力的信号采集装置(3)。

优选的，所述磁场发生装置(2)包括底座(2-1)、放置在底座上方的磁铁盒(2-2)，位于磁铁盒顶部的凹槽(2-3)；所述磁场发生装置可采用放置永磁铁或励磁线圈产生电磁场的方式。

优选的，所述施力装置(1)包括设置在所述磁场发生装置上方的模组(1-1)、设置于模组上的夹具(1-2)、用于调节模组上的夹具的运动轨迹的横轴步进电机(1-3)和纵轴步进电机(1-4)；所述夹具上设有向待测材料直接施力的连接杆(1-5)，所述连接杆的一头贴有直接与待测材料接触的接触层(1-6)，所述接触层的材料为平整硅片或者球状的氮化硅。

优选的，所述信号采集装置(3)设有在连接杆与夹具之间用于测量材料表面受力情况的压力传感器(3-1)。

4、一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置的测试粘附性的方法，所述方法具体步骤如下：

(1)样品固定预处理：将待测样品固定于磁铁盒顶部的凹槽中，用酒精对待测样品表面进行擦拭，并等待其自然风干；

(2)测试：使纵轴步进电机驱动连接杆向下匀速移动，当接触层与待测样品相接触时，会产生接触力，位于连接杆与夹具之间的S型压力传感器将接触力实时记录并上传至电脑，当接触力达到设定值时，停止下压，保持一段按压时间后，以一定速度将连接杆拔出，接触层与样品分离时的接触力即为待测样品的粘附力。

本发明的有益效果在于：

1、本发明公开了一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶及其制备方法，通过添加还原氧化石墨烯，降低了材料的弹性模量，使磁敏橡胶同时具备良好的粘附性能与磁流变性能；同时使磁敏橡胶在外磁场的激励作用下，内部铁磁颗粒相互作用，弹性模量、表面形貌等均可以发生变化，从而导致其粘附性能发生可逆变化，为粘附材料的吸附-脱附方式提供一种新的解决方法。

2、本发明公开了一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置及方法，该装置可分别从横向和纵向对磁敏橡胶的粘附力进行测试，在施加磁场后，尽量排除了磁场对装置各元器件的影响；同时该装置具备改变待测材料、调节电机速度、按压时间、拔出速度、磁场强度等试验条件的功能，从而分析众多因素对待测材料粘附性能产生的影响。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：

图1为一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶的制备流程图；

图2为一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置结构示意图，其中1为向待测材料施加按压力、剪切力的施力装置，2为向待测材料提供可控磁场的磁场发生装置，3为实时采集并存储待测材料粘附及脱附力的信号采集装置，1-1为模组，1-2为夹具，1-3为横轴步进电机，1-4为纵轴步进电机，1-5为连接杆，1-6为接触层，2-1为底座，2-2为磁铁盒，2-3为凹槽，3-1为压力传感器；

图3为一次完整测试接触力与时间关系图；

图4为粘附性测试过程中拔出速度与粘附力关系图，a为拔出速度与各向同性磁敏橡胶粘附力的关系图，b为拔出速度与各向异性磁敏橡胶粘附力的关系图；

图5为粘附性测试过程中接触时间与粘附力关系图，a为按压时间与各向同性磁敏橡胶粘附力的关系图，b为按压时间与各向异性磁敏橡胶粘附力的关系图；

图6为粘附性测试过程中磁场强度与粘附力关系图，a为磁场强度与各向同性磁敏橡胶粘附力的关系图，b为磁场强度与各向异性磁敏橡胶粘附力的关系图。

具体实施方式

下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

实施例1

制备具有可控粘附特性的各向同性磁敏橡胶，并研究拔出速度、按压时间、磁场强度对各向同性磁敏橡胶粘附特性的影响：

1、按照如下流程(如图1所示)制备样品1：

a.向烧杯中加入0.4g还原氧化石墨烯和3.3mL(3.4g)1,4-二氧六环，超声分散30min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分40g与羰基铁粉颗粒8.9g，进行超声分散处理和机械搅拌1h，转移至120℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分4g搅拌5min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中抽真空处理10min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入亚克力板模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：将步骤d中密封后的亚克力板模具直接放入干燥箱中加热至80℃进行固化2h，得到各向同性的磁敏橡胶即样品1，其中羰基铁粉体积比为3％。

以样品1同样的制备流程制备羰基铁粉体积比不同的样品2～5，具体样品制备过程中添加的各原料的质量如表1所示。

表1样品1-5制备过程中原料的添加质量

2、采用如图2的测试装置测试样品的粘附特性，一次完整测试接触力与时间关系如图3所示：

其中测试装置包括用于向待测材料施加按压力、剪切力的施力装置1，用于向待测材料提供可控磁场的磁场发生装置2以及用于实时采集并存储待测材料粘附及脱附力的信号采集装置3；所述磁场发生装置2包括底座2-1、放置在底座上方的磁铁盒2-2，位于磁铁盒顶部的凹槽2-3；所述磁场发生装置采用放置永磁铁的方式；所述施力装置1包括设置在所述磁场发生装置上方的模组1-1、设置于模组上的夹具1-2、用于调节模组上的夹具的运动轨迹的横轴步进电机1-3和纵轴步进电机1-4；所述夹具上设有向待测材料直接施力的连接杆1-5，所述连接杆的一头贴有直接与待测材料接触的接触层1-6，所述接触层的材料为平整硅片，所述信号采集装置3设有在连接杆与夹具之间用于测量材料表面受力情况的压力传感器3-1。

测试方法如下：

(1)将样品1固定与预处理：将待测样品1固定于磁铁盒顶部的凹槽中，用酒精对待测样品1表面进行擦拭，并等待其自然风干；

(2)测试：使纵轴步进电机驱动连接杆向下匀速移动，当平整硅片与待测样品1相接触时，会产生接触力，位于连接杆与夹具之间的S型压力传感器将接触力实时记录并上传至电脑，当接触力达到设定值5N时，停止下压，保持一段按压时间后，，以一定速度将连接杆拔出，平整硅片与样品1分离时的接触力即为待测样品的粘附力。

固定按压时间为20s，分别以0.1mm/s、0.3mm/s、0.5mm/s、0.8mm/s、1.0mm/s的速度将连接杆拔出，记录平整硅片与样品1分离时的接触力即待测样品1的粘附力分别为2.4N、3.6N、4.5N、5.2N、5.8N，可以看出同样的各向同性磁敏橡胶测试时，拔出速度越大则磁敏橡胶的粘附力越大；采用同样的测试流程测试样品2～5在不同拔出速度下的粘附力，可以看出拔出速度相同的情况下，羰基铁粉体积比越大，磁敏橡胶的粘附力越小，其结果如图4中a所示。

固定连杆的拔出速度为1mm/s，分别以10s、20s、30s的不同按压时间测试样品1的粘附力，分别为5.1N、5.8N、6.3N，可见按压时间越长其粘附力越大；用同样的测试流程测试样品2～5在按压时间下的粘附力，可以看出按压时间相同的情况下，不同体积比的各向同性磁敏橡胶的粘附力也不同，其结果如图5中a所示。

改变放置的永磁铁磁场强度时，样品1～5的粘附力也发生变化，具体表现为随着磁场的增大，样品的粘附力变大，如图6中a所示。

实施例2

制备具有可控粘附特性的各向异性磁敏橡胶，并研究拔出速度、按压时间、磁场强度对各向异性磁敏橡胶粘附特性的影响：

1、按照如下流程(如图1所示)制备样品6：

a.向烧杯中加入0.4g还原氧化石墨烯和3.3mL(3.4g)1,4-二氧六环，超声分散30min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分40g与羰基铁粉颗粒8.9g，进行超声分散处理和机械搅拌1h，转移至120℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分4g搅拌5min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中抽真空处理10min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入亚克力板模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：将步骤d中密封后的亚克力板模具置于0.7T的磁场强度的磁场下，通过陶瓷加热片加热至80℃进行固化时间2h，得到各向异性的磁敏橡胶6，其中羰基铁粉体积比为3％。

以样品6同样的制备流程制备羰基铁粉体积比不同的样品7～10，具体样品制备过程中添加的各原料的质量如表1所示。

表2样品6-10制备过程中原料的添加质量

2、采用如图2的测试装置测试样品的粘附特性，所示：

其中测试装置包括用于向待测材料施加按压力、剪切力的施力装置1，用于向待测材料提供可控磁场的磁场发生装置2以及用于实时采集并存储待测材料粘附及脱附力的信号采集装置3；所述磁场发生装置2包括底座2-1、放置在底座上方的磁铁盒2-2，位于磁铁盒顶部的凹槽2-3；所述磁场发生装置采用放置永磁铁的方式；所述施力装置1包括设置在所述磁场发生装置上方的模组1-1、设置于模组上的夹具1-2、用于调节模组上的夹具的运动轨迹的横轴步进电机1-3和纵轴步进电机1-4；所述夹具上设有向待测材料直接施力的连接杆1-5，所述连接杆的一头贴有直接与待测材料接触的接触层1-6，所述接触层的材料为平整硅片，所述信号采集装置3设有在连接杆与夹具之间用于测量材料表面受力情况的压力传感器3-1。

测试方法如下：(1)将样品6固定与预处理：将待测样品6固定于磁铁盒顶部的凹槽中，用酒精对待测样品6表面进行擦拭，并等待其自然风干；

(2)测试：使纵轴步进电机驱动连接杆向下匀速移动，当平整硅片与待测样品6相接触时，会产生接触力，位于连接杆与夹具之间的S型压力传感器将接触力实时记录并上传至电脑，当接触力达到设定值5N时，停止下压，保持一段按压时间后，以一定速度将连接杆拔出，平整硅片与样品6分离时的接触力即为待测样品的粘附力。

固定按压时间为20s，分别以0.1mm/s、0.3mm/s、0.5mm/s、0.8mm/s、1.0mm/s的速度将连接杆拔出，记录平整硅片与样品6分离时的接触力即待测样品6的粘附力分别为1.5N、2.7N、3.4N、4.2N、4.6N，可以看出同样的各向异性磁敏橡胶测试时，拔出速度越大则磁敏橡胶的粘附力越大；采用同样的测试流程测试样品7-10在不同拔出速度下的粘附力，可以看出拔出速度相同的情况下，不同体积比的各向异性磁敏橡胶的粘附力也不同，其结果如图4中b所示。

固定连杆的拔出速度为1mm/s，分别以10s、20s、30s的不同按压时间测试样品6的粘附力，分别为3.4N、4.6N、5.0N，可见按压时间越长其粘附力越大；用同样的测试流程测试样品7～10在按压时间下的粘附力，可以看出按压时间相同的情况下，不同体积比的各向异性磁敏橡胶的粘附力也不同，其结果如图5中b所示。

改变磁铁盒中的磁铁的磁场强度时，样品6～10的粘附力也发生变化，具体表现为随着磁场的增大，样品的粘附力变大，如图6中b所示。

实施例3

制备一种具备可控粘附特性的各向同性磁敏橡胶：

a.向烧杯中加入0.6g还原氧化石墨烯和3.8mL(4.0g)1,4-二氧六环，超声分散20min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分23g与羰基铁粉颗粒69.6g，进行超声分散处理和机械搅拌1.2h，转移至110℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分2.3g搅拌10min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中干燥20min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入亚克力板模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：将步骤d中密封后的亚克力板模具直接放入干燥箱中加热至90℃进行固化4h，得到一种具备可控粘附特性的羰基铁粉体积比为30％的各向同性磁敏橡胶样品11。

实施例4

制备一种具备可控粘附特性的各向异性磁敏橡胶：

a.向烧杯中加入1.0g还原氧化石墨烯和3.8mL(4.0g)1,4-二氧六环，超声分散40min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分68g与羰基铁粉颗粒20g，进行超声分散处理和机械搅拌1.5h，转移至100℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分6.8g搅拌10min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中干燥15min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入亚克力板模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：将步骤d中密封后的亚克力板模具置于0.5T的磁场强度的磁场下，通过陶瓷加热片加热至85℃进行固化时间3h，得到一种具备可控粘附特性的羰基铁粉体积比为4％的各向异性磁敏橡胶样品12。

实施例5

制备一种具备可控粘附特性的各向异性磁敏橡胶：

a.向烧杯中加入1.6g还原氧化石墨烯和3.8mL(2.0g)1,4-二氧六环，超声分散25min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分50g与羰基铁粉颗粒38g，进行超声分散处理和机械搅拌1.3h，转移至110℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分5.0g搅拌8min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中干燥18min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入亚克力板模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：将步骤d中密封后的亚克力板模具置于0.8T的磁场强度的磁场下，通过陶瓷加热片加热至85℃进行固化时间2.5h，，得到一种具备可控粘附特性的羰基铁粉体积比为4％的各向异性磁敏橡胶样品13。

同样经过上述一种测试具有可控粘附特性的磁敏橡胶粘附性的装置测试，实施例3-5中制备的样品11、样品12以及样品13的粘附力也能够随着外加磁场强度的变化而发生变化。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶，其特征在于，所述磁敏橡胶受到外加磁场的激励作用时，内部的铁磁颗粒相互作用，导致所述磁敏橡胶的弹性模量，表面形貌等发生变化，从而导致其粘附特性发生改变，所述磁敏橡胶为各向同性磁敏橡胶或者各向异性磁敏橡胶。

2.根据权利要求1所述一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶，其特征在于，按照重量百分比计，所述磁敏橡胶由以下组分组成：25～78％的聚二甲基硅氧烷，16～70％的羰基铁粉颗粒，0.4～1.6％的还原氧化石墨烯，2～5％的1,4-二氧六环。

3.根据权利要求2所述一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷中包括PDMS-A组分与PDMS-B组分，所述PDMS-A组分与所述PDMS-B组分的质量比为10:1。

4.权利要求1～3任一项所述一种具备可控粘附特性的磁敏橡胶的制备方法，其特征在于，所述磁敏橡胶为各向同性磁敏橡胶或者各向异性磁敏橡胶，所述各向同性磁敏橡胶的制备方法如下：

a.向烧杯中加入还原氧化石墨烯和1,4-二氧六环，超声分散20～40min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分与羰基铁粉颗粒，进行超声分散处理和机械搅拌1～1.5h，转移至100～120℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分搅拌5～10min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中抽真空处理10～20min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：将步骤d中密封后的模具直接放入干燥箱中加热至80～90℃进行固化2～4h，得到各向同性磁敏橡胶；

所述各向异性磁敏橡胶的制备方法如下：

a.向烧杯中加入还原氧化石墨烯和1,4-二氧六环，超声分散20～40min；

b.继续向烧杯中加入PDMS-A组分与羰基铁粉颗粒，进行超声分散处理和机械搅拌1～1.5h，转移至100～120℃的干燥箱中干燥直至完全除去1,4-二氧六环后取出冷却待用；

c.继续加入PDMS-B组分搅拌5～10min，使其混合均匀后放入真空度为101Pa的真空干燥箱中抽真空处理10～20min，以完全除去混合物中的气泡；

d.取步骤c中除去气泡的混合物倒入模具中，将模具密封待用；

e.磁敏橡胶固化成型：密封后的模具置于一定磁场强度的磁场下，同时通过陶瓷加热片加热至80～90℃进行固化时间2～4h，得到各向异性磁敏橡胶。

5.根据权利要求4所述一种具备可控粘附特性的各向异性磁敏橡胶的制备方法，其特征在于，步骤e中所述一定磁场强度为0.5～0.8T。

6.一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置，用于测试权利要求1～3任一项所述磁敏橡胶的粘附特性，其特征在于，所述装置包括用于向待测材料施加按压力、剪切力的施力装置(1)，用于向待测材料提供可控磁场的磁场发生装置(2)以及用于实时采集并存储待测材料粘附及脱附力的信号采集装置(3)。

7.根据权利要求6所述一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置，其特征在于，所述磁场发生装置(2)包括底座(2-1)、放置在底座上方的磁铁盒(2-2)，位于磁铁盒顶部的凹槽(2-3)；所述磁场发生装置可采用放置永磁铁或励磁线圈产生电磁场的方式。

8.根据权利要求6所述一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置，其特征在于，所述施力装置(1)包括设置在所述磁场发生装置上方的模组(1-1)、设置于模组上的夹具(1-2)、用于调节模组上的夹具的运动轨迹的横轴步进电机(1-3)和纵轴步进电机(1-4)；所述夹具上设有向待测材料直接施力的连接杆(1-5)，所述连接杆的一头贴有直接与待测材料接触的接触层(1-6)，所述接触层的材料为平整硅片或者球状的氮化硅。

9.根据权利要求6所述一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置，其特征在于，所述信号采集装置(3)设有在连接杆与夹具之间用于测量材料表面受力情况的压力传感器(3-1)。

10.权利要求6～9任一项所述一种测试具备可控粘附特性的磁敏橡胶粘附力的装置的测试粘附性的方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：

(1)样品固定预处理：将待测样品固定于磁铁盒顶部的凹槽中，用酒精对待测样品表面进行擦拭，并等待其自然风干；

(2)测试：使纵轴步进电机驱动连接杆向下匀速移动，当接触层与待测样品相接触时，会产生接触力，位于连接杆与夹具之间的S型压力传感器将接触力实时记录并上传至电脑，当接触力达到设定值时，停止下压，保持一段按压时间后，以一定速度将连接杆拔出，接触层与样品分离时的接触力即为待测样品的粘附力。