JP2615994B2 - Manufacturing method of electrorheological fluid - Google Patents

Manufacturing method of electrorheological fluid

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JP2615994B2 JP8781089A JP8781089A JP2615994B2 JP 2615994 B2 JP2615994 B2 JP 2615994B2 JP 8781089 A JP8781089 A JP 8781089A JP 8781089 A JP8781089 A JP 8781089A JP 2615994 B2 JP2615994 B2 JP 2615994B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発滅は電場内に置かれると粘性が高くなる電気粘性
流体を製造する方法に関する。電気粘性流体は、自動車
のトルクコンバータ、ビスカスカップリング、エンジン
マウントなどへの応用が検討されている。
The present invention relates to a method for producing an electrorheological fluid which becomes viscous when placed in an electric field. Application of the electrorheological fluid to a torque converter, a viscous coupling, an engine mount, and the like of an automobile is being studied.

[従来の技術] 電気粘性流体は、電場内にない時は粘性が小さく流動
性があるが、電場内に置くと粘性が増大するという特性
を有している。また、電場の大きさに比例して粘性が増
大する性質もある。したがって通電によりその粘度を自
在に調整できるため、各種分野においてその利用が検討
されている。
[Related Art] An electrorheological fluid has a characteristic of having a small viscosity and fluidity when not in an electric field, but has a property of increasing the viscosity when placed in an electric field. There is also a property that the viscosity increases in proportion to the magnitude of the electric field. Therefore, its viscosity can be freely adjusted by applying electricity, and its use is being studied in various fields.

この電気粘性流体としては、流動パラフィンなどの分
散媒にシリカゲル、有機物粒子などの分散質が分散され
たものが従来より用いられている。例えば特開昭63−33
459号公報には、オイル中にアクリル系共重合体の微粉
末を分散させた電気粘性流体が開示されている。また近
年、シリコンオイルの分散媒中に二酸化ケイ素粉末を分
散させたものも利用が検討されている。この二酸化ケイ
素粉末は、ケイ酸ソーダ法、気相燃焼法、ゾル・ゲル法
などで製造されたものが用いられている。
As the electrorheological fluid, a fluid in which dispersoids such as silica gel and organic particles are dispersed in a dispersion medium such as liquid paraffin has been used. For example, JP-A-63-33
No. 459 discloses an electrorheological fluid in which fine particles of an acrylic copolymer are dispersed in oil. In recent years, utilization of a dispersion of silicon dioxide powder in a dispersion medium of silicon oil has been studied. As the silicon dioxide powder, one produced by a sodium silicate method, a gas phase combustion method, a sol-gel method, or the like is used.

[発明が解決しようとする課題] ところで電気粘性流体には、分極を助けるために水を
添加するのが一般的である。ところが水を添加した電気
粘性流体では、温度が70〜80℃になると流れる電流が極
端に増大するという現象がある。このためさらに電気粘
性流体の温度が上昇し、それによりさらに多くの電流が
流れるという熱暴走が生じる場合があった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, it is common to add water to an electrorheological fluid to assist polarization. However, in the case of an electrorheological fluid to which water is added, there is a phenomenon that when the temperature reaches 70 to 80 ° C., the flowing current increases extremely. As a result, the temperature of the electrorheological fluid further rises, which may cause a thermal runaway in which more current flows.

また、シリコンオイルに二酸化ケイ素粉末を分散させ
た電気粘性流体の場合、シリコンオイル中に添加される
二酸化ケイ素粉末の量が増すにつれて粘度が増大し、二
酸化ケイ素粉末の添加量に限界があるとともに電場内に
ない時の初期粘度が高くなり、電場の大きさによる粘度
の変化度合が小さく電気粘性効果が小さいという不具合
があった。この現象は二酸化ケイ素粉末の表面のシラノ
ール基が多い場合に顕著であることがわかっている。
In addition, in the case of an electrorheological fluid in which silicon dioxide powder is dispersed in silicon oil, the viscosity increases as the amount of silicon dioxide powder added to the silicon oil increases. However, there is a problem that the initial viscosity increases when the temperature is not within the range, the degree of change in the viscosity depending on the magnitude of the electric field is small, and the electrorheological effect is small. It has been found that this phenomenon is remarkable when there are many silanol groups on the surface of the silicon dioxide powder.

ところで二酸化ケイ素を工業的に製造する場合、上記
した3種類の方法で製造されるのが通常である。このう
ちケイ酸ソーダ法は湿式法とも称され、ケイ酸ナトリウ
ム水溶液に酸または塩類を反応させて製造される。しか
しこのケイ酸ソーダ法で製造された二酸化ケイ素は表面
のシラノール基が多く、凝集しやすく分散が困難である
とともに、電気粘性流体用原料としては適さない。また
気相燃焼法では、四塩化ケイ素と水素とを空気または酸
素中で燃焼させることにより製造される。しかしこの方
法で製造された二酸化ケイ素もシラノール基が多く、コ
ストが高いという不具合もある。ゾル・ゲル法はエアロ
ゾル法とも称され、ケイ酸ナトリウムと酸およびアルコ
ールなどを反応させてオルガノゲルとし、さらにオーク
レーブ処理して製造される。このゾル・ゲル法で製造さ
れた二酸化ケイ素は比較的シラノール基が少ないが、極
めてコストが高いという不具合がある。
By the way, when silicon dioxide is produced industrially, it is usually produced by the above three methods. Of these, the sodium silicate method is also called a wet method, and is produced by reacting an acid or salt with an aqueous solution of sodium silicate. However, silicon dioxide produced by the sodium silicate method has many silanol groups on the surface, is easily aggregated, is difficult to disperse, and is not suitable as a raw material for electrorheological fluid. Further, in the gas phase combustion method, it is produced by burning silicon tetrachloride and hydrogen in air or oxygen. However, the silicon dioxide produced by this method also has a large number of silanol groups and has a disadvantage that the cost is high. The sol-gel method is also referred to as an aerosol method, and is produced by reacting sodium silicate with an acid and an alcohol to form an organogel, and then subjecting it to an oclave treatment. Silicon dioxide produced by this sol-gel method has relatively few silanol groups, but has the disadvantage of being extremely expensive.

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、
電気粘性効果が大きい電気粘性流体を低コストで製造す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object is to produce an electrorheological fluid having a large electrorheological effect at low cost.

[課題を解決するための手段] 本件出願人は、特開昭63−79712号公報などに新規な
酸化物粉末の製造方法を開示している。本発明者はこの
製造方法を利用して製造された二酸化ケイ素粉末を用い
ることにより、電気粘性効果の大きな電気粘性流体が得
られることを発見して本発明を完成したのである。
[Means for Solving the Problems] The present applicant discloses a novel method for producing an oxide powder in, for example, JP-A-63-79712. The present inventor has found that an electrorheological fluid having a large electrorheological effect can be obtained by using silicon dioxide powder produced by using this production method, and has completed the present invention.

すなわち本発明の電気粘性流体の製造方法は、金属ケ
イ素を主成分とするケイ素粉末を酸化性ガス雰囲気中で
燃焼させて二酸化ケイ素を主成分とする酸化ケイ素粉末
を形成する粉末形成工程と、 粉末形成工程で形成された酸化ケイ素粉末をシリコン
オイル中に5〜30重量%の含有量となるように分散させ
る分散工程と、よりなることを特徴とする。
That is, the method for producing an electrorheological fluid of the present invention comprises: a powder forming step of forming a silicon oxide powder containing silicon dioxide as a main component by burning a silicon powder containing metal silicon as a main component in an oxidizing gas atmosphere; A dispersing step of dispersing the silicon oxide powder formed in the forming step to a content of 5 to 30% by weight in silicon oil.

粉末形成工程は通常、ケイ素粉末を反応容器内へ供給
する第1工程と、反応容器内で酸化性ガスとともにケイ
素粉末を発火させて火炎を形成し酸化ケイ素粉末を形成
する第2工程と、形成された酸化ケイ素粉末を回収する
第3工程とより構成される。第1工程においてケイ素粉
末を供給するには、通常キャリアガスが用いられる。キ
ャリアガスとしては窒素ガス、アルゴンガスなどの不活
性ガス、プロパンガス、水素ガス、メタンガスなどの可
燃性ガス、酸素ガス、空気などの酸化性ガスのいずれも
利用できる。また、場合によってはキャリアガスを用い
ず重力などの外力によりケイ素粉末を供給することもで
きる。
The powder forming step generally includes a first step of supplying the silicon powder into the reaction vessel, a second step of igniting the silicon powder together with the oxidizing gas in the reaction vessel to form a flame and form the silicon oxide powder, And a third step of collecting the silicon oxide powder thus obtained. To supply the silicon powder in the first step, a carrier gas is usually used. As the carrier gas, any of an inert gas such as a nitrogen gas and an argon gas, a combustible gas such as a propane gas, a hydrogen gas and a methane gas, and an oxidizing gas such as an oxygen gas and air can be used. In some cases, the silicon powder can be supplied by an external force such as gravity without using a carrier gas.

第2工程ではケイ素粉末が酸化性ガスと接触し着火さ
れて火炎を形成する。これはケイ素粉末と酸化性ガスと
が混合された状態で、着火源により着火して行なうこと
ができる。着火源としては反応容器内でスパークを発生
させる、などの方法で行なうことができる。また、プロ
パンガスなどの可燃性ガスを反応容器に供給して種火を
形成しておき、その種火を利用することもできる。この
第2工程では、ケイ素粉末の供給速度などを制御するこ
とにより、各種粒径の酸化ケイ素粉末を形成することが
できる。なお、未反応の金属ケイ素粉末が残留するのを
防止するために、酸化性ガスの供給量は金属ケイ素粉末
との反応当量より多目とすることが好ましい。
In the second step, the silicon powder contacts the oxidizing gas and is ignited to form a flame. This can be performed by igniting with an ignition source in a state where the silicon powder and the oxidizing gas are mixed. The ignition can be performed by a method such as generating a spark in the reaction vessel. Alternatively, a combustible gas such as propane gas may be supplied to the reaction vessel to form a pilot flame, and the pilot flame may be used. In the second step, by controlling the supply rate of the silicon powder and the like, silicon oxide powders having various particle diameters can be formed. In order to prevent the unreacted metal silicon powder from remaining, it is preferable that the supply amount of the oxidizing gas is larger than the equivalent of the reaction with the metal silicon powder.

第3工程では形成された酸化ケイ素粉末が回収され
る。これは生成物を排ガスとともに集塵機などで回収し
て行なうことができる。この集塵機としては、例えばバ
グフィルタ、ドラム式微粉末補集装置などを用いること
ができる。
In the third step, the formed silicon oxide powder is recovered. This can be performed by collecting the product together with the exhaust gas in a dust collector or the like. As the dust collector, for example, a bag filter, a drum type fine powder collecting device, or the like can be used.

粉末形成工程では、第1工程で金属ケイ素粉末ととも
に、塩化ナトリウムおよび酸化ナトリウムの少なくとも
一方のナトリウム化合物粉末を供給することが好まし
い。両者を併用することもできる。このように金属ケイ
素粉末とナトリウム化合物粉末を同時に反応容器に供給
することにより、ナトリウム化合物を含有し二酸化ケイ
素を主成分とする酸化ケイ素粉末を形成することができ
る。このような粉末を電気粘性流体の分散質として用い
れば、ナトリウムの存在により誘電率が上昇し、分極が
大きくなるため高い電気粘性効果が得られる。
In the powder forming step, it is preferable to supply at least one of sodium compound powder and sodium chloride powder together with the metal silicon powder in the first step. Both can be used together. By simultaneously supplying the metal silicon powder and the sodium compound powder to the reaction vessel, a silicon oxide powder containing a sodium compound and containing silicon dioxide as a main component can be formed. If such a powder is used as a dispersoid of an electrorheological fluid, a high electrorheological effect can be obtained because the dielectric constant increases due to the presence of sodium and the polarization increases.

ナトリウム化合物粉末は粉末全体の0.5〜30重量%の
範囲が適当である。この範囲から外れると添加した効果
が得られなかったり、二酸化ケイ素分の減少により所望
の電気粘性効果が得られない場合がある。
The sodium compound powder is suitably in the range of 0.5 to 30% by weight of the whole powder. If it is out of this range, the added effect may not be obtained, or a desired electrorheological effect may not be obtained due to a decrease in silicon dioxide content.

なお、粉末形成工程で用いられる金属ケイ素粉末は、
粒子径が40μm以下のものを用いることが好ましい。粒
子径が40μmより大きくなると表面積が減少して反応性
に乏しくなり、未反応金属ケイ素粉末として残留するよ
うになる。
Incidentally, the metal silicon powder used in the powder forming step,
It is preferable to use one having a particle diameter of 40 μm or less. When the particle diameter is larger than 40 μm, the surface area decreases, the reactivity becomes poor, and the unreacted metal silicon powder remains.

分散工程では、上記の粉末形成工程で形成された酸化
ケイ素粉末がシリコンオイル中に5〜30重量%となるよ
うに分散される。ここでシリコンオイルはシロキサン結
合を主とするものであり、粘度は20℃で5〜100cps程度
のものが好適である。酸化ケイ素粉末の添加量が5重量
%より少ないと十分な電気粘性効果が得られず、30重量
%より多く添加すると電場のない状態における粘度が高
くなり過ぎて実用に供し得ない。15〜25重量%添加する
のが特に望ましい。ちなみに従来の気相燃焼法で形成さ
れた二酸化ケイ素粉末では、添加量は5重量%が限度で
ある。
In the dispersing step, the silicon oxide powder formed in the above-mentioned powder forming step is dispersed in silicon oil so as to be 5 to 30% by weight. Here, the silicone oil is mainly composed of siloxane bonds, and preferably has a viscosity of about 5 to 100 cps at 20 ° C. If the addition amount of the silicon oxide powder is less than 5% by weight, a sufficient electrorheological effect cannot be obtained. If the addition amount is more than 30% by weight, the viscosity in the absence of an electric field becomes too high and cannot be put to practical use. It is particularly desirable to add 15 to 25% by weight. Incidentally, the addition amount of silicon dioxide powder formed by the conventional gas phase combustion method is limited to 5% by weight.

酸化ケイ素粉末をシリコンオイル中に分散するには、
従来と同様に単に撹拌するだけで容易に行なうことがで
きる。場合によってはボールミルなどの分散機を用いて
もよい。なお、真空中で加熱しながら分散すれば、より
速く均一に分散させることができる。
To disperse silicon oxide powder in silicon oil,
As in the conventional case, it can be easily performed simply by stirring. In some cases, a disperser such as a ball mill may be used. In addition, if the dispersion is performed while heating in a vacuum, the dispersion can be performed more quickly and uniformly.

[発明の作用および効果] 本発明の電気粘性流体の製造方法では、粉末形成工程
で金属ケイ素を主成分とするケイ素粉末が酸化性ガス中
で燃焼されて形成された酸化ケイ素粉末を分散質として
いる。この粉末形成方法では、金属ケイ素粉末は燃焼し
て蒸気となり、次いで液滴となった後に粉末となる。し
たがって液滴の状態を経るため球状の酸化ケイ素粉末と
なる。また、理由は不明であるが、この粉末形成方法で
形成された酸化ケイ素粉末の表面にはシラノール基が少
ないという特色がある。この2つの特性により、本発明
で形成される酸化ケイ素粉末は実用粘度域でシリコンオ
イル中に5〜30重量%と多量に分散させることができ
る。
[Operation and Effect of the Invention] In the method for producing an electrorheological fluid of the present invention, silicon oxide powder formed by burning silicon powder containing metal silicon as a main component in an oxidizing gas in a powder forming step is used as a dispersoid. I have. In this powder forming method, the metal silicon powder is burned to be a vapor, then to a droplet, and then to a powder. Therefore, the silicon oxide powder becomes a spherical silicon oxide powder through the state of a droplet. Although the reason is not clear, the surface of the silicon oxide powder formed by this powder forming method has a feature that it has few silanol groups. Due to these two characteristics, the silicon oxide powder formed in the present invention can be dispersed in a large amount of 5 to 30% by weight in silicon oil in a practical viscosity range.

したがって本発明の製造方法により形成される電気粘
性流体によれば、電場内に置いた時の粘度の増大量が極
めて大きく、高い電気粘性効果を有している。そして水
を添加しなくとも高い電気粘性効果を有するので、水の
存在により生じる熱暴走の危険が解消される。すなわち
本発明の製造方法によれば、このような電気粘性流体を
安価に、かつ確実に製造することができる。また、ナト
リウム化合物を含有させることも容易に、かつ生産性高
く行なうことができる。
Therefore, according to the electrorheological fluid formed by the manufacturing method of the present invention, the amount of increase in viscosity when placed in an electric field is extremely large, and has a high electrorheological effect. And since it has a high electrorheological effect without adding water, the danger of thermal runaway caused by the presence of water is eliminated. That is, according to the production method of the present invention, such an electrorheological fluid can be produced at low cost and reliably. In addition, it is possible to easily incorporate a sodium compound with high productivity.

[実施例] 以下、実施例により具体的に説明する。まず、酸化ケ
イ素粉末を形成するのに用いた製造装置を第1図を参照
しながら説明する。
[Examples] Hereinafter, specific examples will be described. First, the manufacturing apparatus used to form the silicon oxide powder will be described with reference to FIG.

この製造装置は、耐熱性の反応容器1と、粉末供給通
路2と、酸素ガス供給通路3と、プロパンガス供給通路
4と、補集装置5とから構成されている。反応容器1の
上部には粉末供給通路2が開口し、その開口の周囲に同
心円状に酸素ガス供給通路3およびプロパンガス供給通
路4が開口している。そして粉末供給通路2の他端から
はキャリアガスとしての空気が供給され、途中に原料粉
末を一時的に蓄えるホッパ20が設けられている。
This manufacturing apparatus includes a heat-resistant reaction vessel 1, a powder supply passage 2, an oxygen gas supply passage 3, a propane gas supply passage 4, and a collection device 5. A powder supply passage 2 is opened in the upper part of the reaction vessel 1, and an oxygen gas supply passage 3 and a propane gas supply passage 4 are opened concentrically around the opening. Air as a carrier gas is supplied from the other end of the powder supply passage 2, and a hopper 20 for temporarily storing raw material powder is provided on the way.

補集装置5は反応容器1の下端部に開口する補集通路
50と、補集通路の他端に連結されたバグフィルタ51と、
バグフィルタ51内のガスを吸引するブロワ52とからな
り、ブロワ52の駆動により反応容器1内の生成物は排ガ
スとともにバグフィルタ51内に吸引され、固形物が補集
される。
The collection device 5 is a collection passage that opens at the lower end of the reaction vessel 1.
50, a bag filter 51 connected to the other end of the collection passage,
A blower 52 sucks the gas in the bag filter 51. By driving the blower 52, the product in the reaction vessel 1 is sucked into the bag filter 51 together with the exhaust gas, and the solid matter is collected.

この製造装置では、プロパンガス供給通路4から供給
されたプロパンガスは、反応容器1内で着火されて種火
を形成している。そこへキャリアガスとともに粉末供給
通路2から粉末原料が噴出し、酸素ガス供給通路3から
噴出する酸素ガスと混合され、種火により着火されて火
炎6を形成する。そして形成された酸化物粉末は排ガス
とともに補集通路50からバグフィルタ51内に吸引されて
補集される。
In this manufacturing apparatus, propane gas supplied from the propane gas supply passage 4 is ignited in the reaction vessel 1 to form a pilot flame. The powder raw material is ejected from the powder supply passage 2 together with the carrier gas there, mixed with the oxygen gas ejected from the oxygen gas supply passage 3 and ignited by a pilot flame to form a flame 6. The formed oxide powder is sucked together with the exhaust gas from the collection passage 50 into the bag filter 51 and collected.

(実施例1) 上記した製造装置において、ホッパ20内に350メッシ
ュの金属ケイ素粉末を投入する。そしてキャリアガスと
しての空気を6m3/minの流量で供給して、金属ケイ素粉
末を2g/minの供給量で粉末供給通路2から反応容器1内
に噴出させる。また、酸素ガス供給通路3からは酸素ガ
スを5m3/minの流量で反応容器1内に噴出させる。金属
ケイ素粉末と酸素ガスとは反応容器1内で混合され、種
火によって着火されて火炎6を形成する。
(Example 1) In the above-described manufacturing apparatus, 350 mesh metal silicon powder is charged into the hopper 20. Then, air as a carrier gas is supplied at a flow rate of 6 m 3 / min, and metal silicon powder is ejected from the powder supply passage 2 into the reaction vessel 1 at a supply rate of 2 g / min. Further, oxygen gas is ejected from the oxygen gas supply passage 3 into the reaction vessel 1 at a flow rate of 5 m 3 / min. The metal silicon powder and oxygen gas are mixed in the reaction vessel 1 and ignited by a pilot flame to form a flame 6.

生成物はバグフィルタ51内に補集され、バグフィルタ
51内から二酸化ケイ素粉末を得た。得られた二酸化ケイ
素粉末は0.01〜0.02μmの粒径をもち、ほぼ球状で比表
面積は105m2/gであった。
The product is collected in the bag filter 51 and the bag filter
From inside 51, a silicon dioxide powder was obtained. The obtained silicon dioxide powder had a particle size of 0.01 to 0.02 μm, was almost spherical, and had a specific surface area of 105 m 2 / g.

得られた二酸化ケイ素粉末を、17重量%となるように
シリコンオイル中に撹拌して分散した。なお、用いたシ
リコンオイルの20℃における粘度は20cpsである。これ
により20℃における粘度が100cpsの電気粘性流体を得
た。この電気粘性流体を各種強度の電場内に置いた場合
の降伏応力を測定し、結果を第2図に示す。
The obtained silicon dioxide powder was stirred and dispersed in silicon oil so as to be 17% by weight. The viscosity of the used silicone oil at 20 ° C. is 20 cps. As a result, an electrorheological fluid having a viscosity of 100 cps at 20 ° C. was obtained. The yield stress when this electrorheological fluid was placed in electric fields of various strengths was measured, and the results are shown in FIG.

(実施例2) 原料粉末として、実施例1と同様の金属ケイ素粉末80
重量部と、酸化ナトリウム粉末20重量部との混合粉末で
あるケイ素粉末を用いたこと以外は実施例1と同様にし
て、二酸化ケイ素を主成分とし酸化ナトリウムを含有す
る酸化ケイ素粉末を得た。この酸化ケイ素粉末の比表面
積は101m2/gであり、ナトリウムが5重量%含有されて
いた。この酸化ケイ素粉末を用い、実施例1と同様にし
て電気粘性流体を製造した。これにより20℃における粘
度が95cpsの電気粘性流体を得た。得られた電気粘性流
体を各種強度の電場内に置いた場合の降伏応力を測定
し、結果を第2図に示す。
(Example 2) As a raw material powder, the same metal silicon powder 80 as in Example 1 was used.
A silicon oxide powder containing silicon dioxide as a main component and containing sodium oxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that silicon powder which was a mixed powder of 20 parts by weight of sodium oxide powder and 20 parts by weight of sodium oxide was used. The specific surface area of this silicon oxide powder was 101 m 2 / g, and contained 5% by weight of sodium. Using this silicon oxide powder, an electrorheological fluid was produced in the same manner as in Example 1. As a result, an electrorheological fluid having a viscosity at 20 ° C. of 95 cps was obtained. The yield stress when the obtained electrorheological fluid was placed in an electric field of various strengths was measured, and the results are shown in FIG.

(実施例3) 原料粉末として、実施例1と同様の金属ケイ素粉末80
重量部と、酸化ナトリウム粉末20重量部との混合粉末で
あるケイ素粉末を用いたこと以外は実施例1と同様にし
て、二酸化ケイ素を主成分とし塩化ナトリウムを含有す
る酸化ケイ素粉末を得た。この酸化ケイ素粉末の比表面
積は95m2/gであり、ナトリウムが3重量%含有されてい
た。この酸化ケイ素粉末を用い、実施例1と同様にして
電気粘性流体を製造した。これにより20℃における粘度
が90cpsの電気粘性流体を得た。得られた電気粘性流体
を各種強度の電場内に置いた場合の降伏応力を測定し、
結果を第2図に示す。
(Example 3) As a raw material powder, the same metal silicon powder 80 as in Example 1 was used.
A silicon oxide powder containing silicon dioxide as a main component and sodium chloride was obtained in the same manner as in Example 1 except that silicon powder which was a mixed powder of 20 parts by weight of sodium oxide powder and 20 parts by weight of sodium oxide was used. The specific surface area of this silicon oxide powder was 95 m 2 / g, and contained 3% by weight of sodium. Using this silicon oxide powder, an electrorheological fluid was produced in the same manner as in Example 1. Thus, an electrorheological fluid having a viscosity at 20 ° C. of 90 cps was obtained. Measure the yield stress when the obtained electrorheological fluid is placed in an electric field of various strengths,
The results are shown in FIG.

(比較例) 四塩化ケイ素と水素ガスとを酸素中で燃焼させる気相
燃焼法で形成された二酸化ケイ素粉末を用意した。この
二酸化ケイ素粉末の比表面積は100m2/gであり、ナトリ
ウムは含有されていない。この二酸化ケイ素粉末を用
い、実施例1と同様にして電気粘性流体を製造した。実
施例1で得られた電気粘性流体とほぼ同等の粘度(20℃
で100cps)とするのに要した添加量は3重量%であっ
た。得られた電気粘性流体を各種強度の電場内に置いた
場合の降伏応力を測定し、結果を第2図に示す。
(Comparative Example) A silicon dioxide powder formed by a gas phase combustion method of burning silicon tetrachloride and hydrogen gas in oxygen was prepared. The specific surface area of this silicon dioxide powder is 100 m 2 / g, and does not contain sodium. Using this silicon dioxide powder, an electrorheological fluid was produced in the same manner as in Example 1. Viscosity almost equal to that of the electrorheological fluid obtained in Example 1 (20 ° C.
The addition amount required to obtain 100 cps) was 3% by weight. The yield stress when the obtained electrorheological fluid was placed in an electric field of various strengths was measured, and the results are shown in FIG.

(評価) 第2図より、実施例で得られた電気粘性流体は電場の
強度が大きくなるにつれて降伏応力が増大し、高い電気
粘性効果を示している。また、ナトリウムを含有する二
酸化ケイ素粉末を用いたものの方が一層高い電気粘性効
果を示していることも明らかである。一方、従来用いら
れている二酸化ケイ素粉末を用いた比較例では、得られ
た電気粘性流体の電気粘性効果は極めて小さい。
(Evaluation) As shown in FIG. 2, the electrorheological fluid obtained in the example increases the yield stress as the electric field strength increases, and shows a high electrorheological effect. It is also clear that the one using the silicon dioxide powder containing sodium shows a higher electrorheological effect. On the other hand, in the comparative example using the conventionally used silicon dioxide powder, the electrorheological effect of the obtained electrorheological fluid is extremely small.

なお、実施例1で得られた電気粘性流体そのものと、
比較例で得られた電気粘性流体に10重量%の水を添加し
たものについて、電場強度3kv/minの条件下において温
度と電流密度の関係を調べた。その結果を第3図に示
す。第3図より水を含むものでは温度とともに極端に電
流量が多くなり、70℃以上では熱暴走の危険が生じて使
用できない。一方、本発明の製造方法で得られた水を含
まない電気粘性流体では、温度が上昇してもほぼ一定の
電流密度を示している。すなわち、本発明の製造方法で
得られる電気粘性流体は、高温下でも使用することがで
き、自動車用として極めて有用である。
Note that the electrorheological fluid itself obtained in Example 1 was
With respect to the electrorheological fluid obtained in Comparative Example to which 10% by weight of water was added, the relationship between temperature and current density was examined under the condition of electric field strength of 3 kv / min. FIG. 3 shows the results. As shown in FIG. 3, in the case of the one containing water, the amount of current becomes extremely large with the temperature. On the other hand, the water-free electrorheological fluid obtained by the production method of the present invention shows a substantially constant current density even when the temperature rises. That is, the electrorheological fluid obtained by the production method of the present invention can be used even at a high temperature, and is extremely useful for automobiles.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例で用いた酸化ケイ素粉末を製
造する製造装置の概略断面図、第2図は電場強度と降伏
応力の関係を示すグラフ、第3図は温度と電流密度の関
係を示すグラフである。 1……反応容器、2……粉末供給通路 3……酸素ガス供給通路 4……プロパンガス供給通路、5……補集装置 20……ホッパ、50……補集通路 51……バグフィルタ、52……ブロワ
FIG. 1 is a schematic sectional view of a manufacturing apparatus for manufacturing silicon oxide powder used in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a relationship between electric field strength and yield stress, and FIG. It is a graph which shows a relationship. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reaction container, 2 ... Powder supply passage 3 ... Oxygen gas supply passage 4 ... Propane gas supply passage 5, ... Collection device 20 ... Hopper, 50 ... Collection passage 51 ... Bag filter, 52 …… Blower

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 125:26) C10N 40:16 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical display location C10M 125: 26) C10N 40:16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金属ケイ素を主成分とするケイ素粉末を酸
化性ガス雰囲気中で燃焼させて二酸化ケイ素を主成分と
する酸化ケイ素粉末を形成する粉末形成工程と、 前記粉末形成工程で形成された前記酸化ケイ素粉末をシ
リコンオイル中に5〜30重量%の含有量となるように分
散させる分散工程と、よりなることを特徴とする電気粘
性流体の製造方法。
A powder forming step of burning a silicon powder containing silicon metal as a main component in an oxidizing gas atmosphere to form a silicon oxide powder containing silicon dioxide as a main component; A dispersion step of dispersing the silicon oxide powder in a silicon oil so as to have a content of 5 to 30% by weight, a method for producing an electrorheological fluid, comprising:
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