JPH02240197A - 電気粘性流体 - Google Patents

電気粘性流体

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JPH02240197A
JPH02240197A JP1061454A JP6145489A JPH02240197A JP H02240197 A JPH02240197 A JP H02240197A JP 1061454 A JP1061454 A JP 1061454A JP 6145489 A JP6145489 A JP 6145489A JP H02240197 A JPH02240197 A JP H02240197A
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JP
Japan
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electrorheological
viscosity
solid electrolyte
particles
electrolyte particles
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JP1061454A
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Koji Shima
耕司 島
Eiji Hattori
英次 服部
Yasuo Oguri
康生 小栗
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Mitsubishi Kasei Corp
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Mitsubishi Kasei Corp
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/20—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/001—Electrorheological fluids; smart fluids

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は電気粘性流体→会会会に関する。
電気粘性流体とは、電界を印加することによυその見掛
けの粘度が迅速かつ可逆的に変化する電気粘注効果を示
す流体である。
「従来技術」 従来、電気粘性流体の／つとして、電気絶縁性液体から
なる連続相、イオンを吸着ないしは含有する微粒子から
なる分散相、および少量の水分からなる流体系にて構成
されているものが知られている。この水分は、微粒子に
吸着されて粒子中にイオンを生ぜしめ、電界が印加され
た際にはイオンが粒子中に移動、偏在して粒子は分極し
、これに基く静電引力による粒子の凝集現象によって電
気粘性効果が発現すると考えられる。また、このような
電気粘性流体は、水分量によυ電気粘性効果や消費電力
が変化することが知られている。
しかしながら、従来の電気粘性流体（Ｃ含まれるこのよ
うな水分は、電気粘性流体の実用的な応用を限定してし
まう。たとえば、高温や、高い剪断応力がかかり発熱す
るような環境においては、水分が揮発、散逸するため十
分な電気粘性効果を示さなくなるほか、水分の存在によ
って装置が腐食したシ、消費電力が大きくなるなどの問
題があった。
「発明の目的」 本発明は上記の問題点を改良した電気粘性流体を提供す
ることを目的とするものであり、この目的は、固体電解
質粒子を電気絶縁性液体中？分散させることにより容易
に達成される。
「発明の構成」 以下、本発明を詳細に説明する。本発明にかかわる電気
粘性流体は固体電解質粒子を電気絶縁性液体中に分散さ
せることによシ構成される。
固体電解質としては［固体アイオニクス（工藤徹一、笛
木和雄　共著〕講談社」や「ＣｅｒａｍｉｃＭａｔｅｒ
ｉａｌｓ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　（　ｅｄ
ｉｔｅｄ　ｂｙ　ＲｅｌｖａＣ−　Ｂｕｃｈａｎａｎ　
）　ｍａｒｃｅｌ　ｄｅｋｋｅｒ，　ｌｎｃ・／　ｎｅ
ｗ　ｙｏｒｋ，ｂａｓｅｌ　Ｊなどに記載されている種
々の固体電解質が使用可能であるが、代表的なものとし
ては、β−アルミナ（　Ｎａ２０一／／Ａｌ２０３）、
Ｎａｓｉｃｏｎ（　ＮａａＺｒｚＰＳｊ２０＋■）＊　
ＬｉＡＩＳｉ０４、ＡｇＩ、Ｌｉ２ａ，Ｏ，，ｊＯＡｇ
２ｓ−ｊＧｅｓ−Ｆ−４’ｊＧｅＳ２、Ｌｉ２０−Ｎｂ
２０，などの無機物固体電解質や、アルカリ金属一ポリ
エチレンオキシド（　ＮａＳＣＮ−ＰＥＯなど〕、ハロ
ゲン化アルカリークラウンエーテル錯合体などの高分子
固体電解質が挙げられる。また、これらの固体電解質は
、微粒子の状態で用いられる。該微粒子の粒径は、微粒
子が後述の分散媒中に安定に分散されるかぎり特に限定
されないが、平均粒径でｏ．ｏｓ−ｒｏｏμｍ　よシ好
ましくはＯ．！〜ＳＯμｍのものが用いられる。このよ
うな固体電解質粒子はその構造に由来する移動可能なイ
オンを含んでおシ、また、水などの揮発成分が無いため
、これを用いた電気粘性流体は熱的に安定な電気粘性効
果を有することが可能となるのである。
次に、分散媒として欧用するのに好適な電気絶縁性液体
はシリコーン油、トランス油、エンジンオイル、エステ
ル、コ価アルコールナト上記粉本を安定に分散でき、か
つ．絶縁抵抗の高いものが適当である。
分散媒にたいし固体電解質粒子の量は通常Ｓｖｏｌ％〜
！　Ｏ　ｖｏｌ％が用いられ、好ましくは／０ｖｏｌチ
〜グＯ　ｖｏｌ％である。分散方法はボールミルや超音
波分散で代表される一般的な混合分散機が丈用できる。
電気粘性効果の測定方法は共軸コ重円筒型回転粘度計を
使用し内外円筒間に電圧を印加したときの同一剪断速度
（　／　４　２　ｓｅｃ　’　）における剪断応力の増
加量を求め粘度変化に換算した。
電気粘性流体は印加する電圧によク流動特性を制御でき
るので、今後コンビ一一ター制御のメカトロニクス分野
への展開が期待される。具体的な芯用例について幾つか
の例を上げる。自動車産業においてはクラノチ、トルク
コンバータ，バルプ、ショソクアプンバー、ブレーキシ
ステム、パワーステアリング等の応用部品が考えられて
いる。また産業用ロボットの分野においても、各種アク
チュエータに応用されつつある。
以下５実施例によシ本発明を具体的に説明するが、本発
明はその要旨を越えないかぎシ、以下の実施例に限定さ
れるものではない。
実癩例／ β−アルミナ（高純度科学研究所裂）を乳鉢で粉砕して
得た平均粒径ｌ／μｍの粒子ｆ　２３０℃でｙｇ時間乾
燥して十分に脱水した。次に、この粒子／ハλダ２をシ
リコーンオイル（東レ−７リコーンＳＨａｏｏ、／　Ｏ
　ｃｓ　　）　／Ｊ．Ｏｇ２に加え、ボールミルにて／
一時間５分散混合したＯ こうして得られた本発明の電気粘性流体を共軸二重円筒
型回転粘度計を使用して、内外円筒間に電圧を印加した
ときの同一剪断速度（／６２ＳｅＧ−りにおける剪断応
力を測定した（電甑間距離／朋〕。得られた結果を第７
図に示す。この電気粘性流体は，２５℃において電界を
印加しない場合の粘度（初期粘度）　Ｏ．ａボイズで、
一ｋＶ・朋−１の電界強度全印加すると６ボイズに粘度
が増加するが、／２０℃で７２時間加熱したあとでも全
く同一の粘度を示し特性は変化しなかった。また、この
電気粘性流体全加熱し５６２゜Ｃにおける粘度を測定し
たところ初期粘度は０．／ボイズで，．２ｋＶ・ｍｍ　
’の電界強度金印加すると３ボイズに粘度が増加した。
比較例／ 平均粒径０．　９μｍのシリカゲル粒子ｆ　２　．！ｉ
　０゜Ｃで／６時間乾燥して十分に脱水した。次にこｑ の粒−子／　０．０　０　？に濃度／　Ｊ．／　ｍｏｌ
　／　７の水酸化ナトリウム水溶液／．．２　Ｆ　Ｆを
添加したものをシリコーンオイル／ｇ．Ａｇｆ／に加え
、ボールミルにて／．２時間、分散混合した。
この電気粘性流体はコＳ′Ｃにおいて初期粘度０．５ポ
イズで、．２　１【Ｖ−ｍｙ−”の電界強度を印加する
と／６ポ・イズに粘度が増加した。しかし、／２０”Ｑ
で一時間加熱したあとでは、同じ電界を印加した場合の
粘度は７ボイズまで低下した。
／　ｕ　Ｏ　”Ｃで／２時間加熱したあとでは電界を印
加しても全く粘度変化を示さなくなった。
「発明の効果」 本発明は上述のごとく、従来の先行技術で開示されてい
る組成物にくらべて、広い温度範囲において安定な電気
粘性効果を示す電気粘性流体を与える。
【図面の簡単な説明】
第７図は本発明の電気粘性流体の印加電界κたいする増
粘効果を示すグラフであり、横軸は印加電圧（　ｋＶ−
ｍｒｔｒ−’　）、縦軸は粘度（　Ｐｏｉｓｅ　）でる
る・ 三菱化成株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）固体電解質粒子を電気絶縁性液体中に分散させて
    なる電気粘性流体。
  2. （２）固体電解質粒子としてβ−アルミナを使用する特
    許請求の範囲第１項記載の電気粘性流体。
JP1061454A 1989-03-14 1989-03-14 電気粘性流体 Pending JPH02240197A (ja)

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