JPH04261496A - 電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法 - Google Patents
電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法Info
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- JPH04261496A JPH04261496A JP2113191A JP2113191A JPH04261496A JP H04261496 A JPH04261496 A JP H04261496A JP 2113191 A JP2113191 A JP 2113191A JP 2113191 A JP2113191 A JP 2113191A JP H04261496 A JPH04261496 A JP H04261496A
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Landscapes
- Lubricants (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気粘性流体中に分散
している誘電体微粒子の沈澱を防止する方法に関するも
のである。
している誘電体微粒子の沈澱を防止する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】電気粘性流体は、シリコーンオイルなど
の分散媒にイオン交換樹脂、シリカなどの誘電体微粒子
を分散させたものであり、電場の作用の下で速やかに、
しかも可逆的にその粘度が増大して固体状態となる特性
がある。そして少ない電力で大きな力を与えるため、ク
ラッチ、ショックアブソーバ、水圧弁など多方面でその
利用が開発されている。
の分散媒にイオン交換樹脂、シリカなどの誘電体微粒子
を分散させたものであり、電場の作用の下で速やかに、
しかも可逆的にその粘度が増大して固体状態となる特性
がある。そして少ない電力で大きな力を与えるため、ク
ラッチ、ショックアブソーバ、水圧弁など多方面でその
利用が開発されている。
【０００３】ところが分散媒の比重は０．９前後である
のに対し、誘電体微粒子の比重は１．３前後と大きい。 そのため、時間の経過とともに相分離が生じて誘電体微
粒子が沈澱し、しかもその沈澱は再び分散させるのが困
難という不具合がある。そこで例えば特開平１−９６２
９５号公報には、分散粒子を中空体とし、分散媒の比重
と略同一としてその沈澱を防止した電気粘性流体が開示
されている。
のに対し、誘電体微粒子の比重は１．３前後と大きい。 そのため、時間の経過とともに相分離が生じて誘電体微
粒子が沈澱し、しかもその沈澱は再び分散させるのが困
難という不具合がある。そこで例えば特開平１−９６２
９５号公報には、分散粒子を中空体とし、分散媒の比重
と略同一としてその沈澱を防止した電気粘性流体が開示
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中空状
の分散粒子を用いて沈澱を防止する方法にあっては、分
散媒の比重に合わせて分散粒子の中空化率を制御する必
要があり、中空分散粒子を得るまでの工数が極めて多大
である。また誘電体微粒子の中空化の技術も一般的とは
いえず、中空分散粒子のコストが高いという問題もある
。さらに、分散時などに中空分散粒子が破壊される場合
があり、このような場合には所望の比重が得られず沈澱
が生じてしまう。
の分散粒子を用いて沈澱を防止する方法にあっては、分
散媒の比重に合わせて分散粒子の中空化率を制御する必
要があり、中空分散粒子を得るまでの工数が極めて多大
である。また誘電体微粒子の中空化の技術も一般的とは
いえず、中空分散粒子のコストが高いという問題もある
。さらに、分散時などに中空分散粒子が破壊される場合
があり、このような場合には所望の比重が得られず沈澱
が生じてしまう。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、分散粒子を中空状とすることなく比重を分
散媒と近似させることを目的とする。
ものであり、分散粒子を中空状とすることなく比重を分
散媒と近似させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法は、誘電体微
粒子が２０〜４０重量％、磁性体微粒子が２５〜３５重
量％、残部分散媒からなる電気粘性流体に、磁場を印加
することにより誘電体微粒子の比重と分散媒の見掛けの
比重を略同一とすることを特徴とする。
明の電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法は、誘電体微
粒子が２０〜４０重量％、磁性体微粒子が２５〜３５重
量％、残部分散媒からなる電気粘性流体に、磁場を印加
することにより誘電体微粒子の比重と分散媒の見掛けの
比重を略同一とすることを特徴とする。
【０００７】磁性流体として、水または油などの分散媒
にマグネタイト、コバルトなどの超微粒子を安定分散さ
せたコロイド溶液が知られている。この磁性流体は、磁
場を印加することにより見掛けの粘度及び見掛けの比重
が変化する特性をもち、真空軸シール、加速度センサ、
比重差選別装置、アクチュエータなどへの応用が研究さ
れ一部商品化もなされている。本発明者はこの磁性流体
の特性を電気粘性流体に応用することを想起し、鋭意研
究の結果本発明を完成したものである。
にマグネタイト、コバルトなどの超微粒子を安定分散さ
せたコロイド溶液が知られている。この磁性流体は、磁
場を印加することにより見掛けの粘度及び見掛けの比重
が変化する特性をもち、真空軸シール、加速度センサ、
比重差選別装置、アクチュエータなどへの応用が研究さ
れ一部商品化もなされている。本発明者はこの磁性流体
の特性を電気粘性流体に応用することを想起し、鋭意研
究の結果本発明を完成したものである。
【０００８】誘電体微粒子としては、イオン交換樹脂、
シリカ、乾燥ゼオライトなど従来の電気粘性流体に用い
られているものの微粉末を用いることができる。その粒
径は一般に約１０μｍのものが用いられる。磁性体微粒
子としては、マグネタイト、コバルト、ニッケルなどが
知られ、一般にこれらの粒径が約１００Åの超微粒子が
用いられる。
シリカ、乾燥ゼオライトなど従来の電気粘性流体に用い
られているものの微粉末を用いることができる。その粒
径は一般に約１０μｍのものが用いられる。磁性体微粒
子としては、マグネタイト、コバルト、ニッケルなどが
知られ、一般にこれらの粒径が約１００Åの超微粒子が
用いられる。
【０００９】また分散媒は誘電体微粒子と磁性体微粒子
を分散状態で安定に保持し、かつ電気粘性流体及び磁性
流体の両特性を発現するものであり、シリコーンオイル
、ケロシンオイル、スピンドルオイルなどの絶縁油を用
いることができる。本発明に用いられる電気粘性流体に
は、誘電体微粒子が２０〜４０重量％含まれている。 誘電体微粒子の濃度が２０重量％より低くなると、電界
印加時の剪断応力変化が小さく電気粘性流体として機能
しない。また４０重量％より高くなると、電界無印加時
の剪断応力が大き過ぎて実用に供し得ない。
を分散状態で安定に保持し、かつ電気粘性流体及び磁性
流体の両特性を発現するものであり、シリコーンオイル
、ケロシンオイル、スピンドルオイルなどの絶縁油を用
いることができる。本発明に用いられる電気粘性流体に
は、誘電体微粒子が２０〜４０重量％含まれている。 誘電体微粒子の濃度が２０重量％より低くなると、電界
印加時の剪断応力変化が小さく電気粘性流体として機能
しない。また４０重量％より高くなると、電界無印加時
の剪断応力が大き過ぎて実用に供し得ない。
【００１０】また本発明に用いられる電気粘性流体には
、磁性体微粒子が２５〜３５重量％含まれている。磁性
体微粒子の濃度が２５重量％より低くなると、磁場印加
時の見掛けの比重の増大が小さく沈澱を防止する為には
大きな磁場勾配が必要となる。また３５重量％より高く
なると誘電体微粒子の濃度が相対的に低くなり、電界印
加時の剪断応力変化が小さく電気粘性流体として機能が
低下する。
、磁性体微粒子が２５〜３５重量％含まれている。磁性
体微粒子の濃度が２５重量％より低くなると、磁場印加
時の見掛けの比重の増大が小さく沈澱を防止する為には
大きな磁場勾配が必要となる。また３５重量％より高く
なると誘電体微粒子の濃度が相対的に低くなり、電界印
加時の剪断応力変化が小さく電気粘性流体として機能が
低下する。
【００１１】本発明の電気粘性流体の分散粒子沈澱防止
方法では、上記構成の電気粘性流体に対して磁場を印加
する。これにより誘電体微粒子の比重と、残りの磁性体
微粒子を含む分散媒の見掛けの比重とをほぼ同一とする
ことができ、誘電体微粒子の沈澱を防止することができ
る。なお、沈澱を防止し続けるためには、一定の値の磁
場を印加し続ける必要がある。
方法では、上記構成の電気粘性流体に対して磁場を印加
する。これにより誘電体微粒子の比重と、残りの磁性体
微粒子を含む分散媒の見掛けの比重とをほぼ同一とする
ことができ、誘電体微粒子の沈澱を防止することができ
る。なお、沈澱を防止し続けるためには、一定の値の磁
場を印加し続ける必要がある。
【００１２】
【発明の作用及び効果】本発明の電気粘性流体の分散粒
子沈澱防止方法では、電気粘性流体中に磁性体微粒子が
含まれている。この磁性体微粒子を含む磁性流体の見掛
けの密度は、磁場の印加により下記の（１）式のように
変化する。 Ｓｄ＝Ｓｅ＋Ｍ・ｇｒａｄＨ／４πｇ （１）（
Ｓｄ：見掛けの密度、Ｓｅ：流体の真密度、Ｍ：磁性体
の磁化、ｇｒａｄＨ：磁場勾配、ｇ：重力の加速度）す
なわち、見掛けの密度は磁場勾配に比例して増大する。 したがって本発明では誘電体微粒子以外の成分が磁性流
体として作用し、磁場の印加により上記式に基づいて比
重が増大する。そして磁場勾配を適切な値とすることに
より、誘電体微粒子の比重とほぼ同一となるので、誘電
体微粒子の沈澱を防止することができる。
子沈澱防止方法では、電気粘性流体中に磁性体微粒子が
含まれている。この磁性体微粒子を含む磁性流体の見掛
けの密度は、磁場の印加により下記の（１）式のように
変化する。 Ｓｄ＝Ｓｅ＋Ｍ・ｇｒａｄＨ／４πｇ （１）（
Ｓｄ：見掛けの密度、Ｓｅ：流体の真密度、Ｍ：磁性体
の磁化、ｇｒａｄＨ：磁場勾配、ｇ：重力の加速度）す
なわち、見掛けの密度は磁場勾配に比例して増大する。 したがって本発明では誘電体微粒子以外の成分が磁性流
体として作用し、磁場の印加により上記式に基づいて比
重が増大する。そして磁場勾配を適切な値とすることに
より、誘電体微粒子の比重とほぼ同一となるので、誘電
体微粒子の沈澱を防止することができる。
【００１３】したがって本発明の分散粒子沈澱防止方法
によれば、誘電体微粒子を中空体とする必要なく、磁場
を印加するだけで容易に沈澱が防止できるので、中空化
のための複雑な工程が不要となる。また沈澱防止効果は
誘電体微粒子の形状には無関係であるので、制御が容易
である。さらに分散媒や誘電体微粒子の種類が変更され
ても、印加される磁場勾配の値を変更するだけで沈澱を
防止することができ、従来のように中空化率を変更する
ような複雑な工程が不要となる。
によれば、誘電体微粒子を中空体とする必要なく、磁場
を印加するだけで容易に沈澱が防止できるので、中空化
のための複雑な工程が不要となる。また沈澱防止効果は
誘電体微粒子の形状には無関係であるので、制御が容易
である。さらに分散媒や誘電体微粒子の種類が変更され
ても、印加される磁場勾配の値を変更するだけで沈澱を
防止することができ、従来のように中空化率を変更する
ような複雑な工程が不要となる。
【００１４】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。
（実施例）市販の磁性流体（「マーポマグナＦＬ４０」
松本油脂製薬（株）製）７０重量部に対し、誘電体微粒
子としての乾燥ゼオライト粉末を３０重量部加え、攪拌
機により分散して電気粘性流体を調整した。用いた磁性
流体は、マグネタイトが４０重量％、残部スピンドルオ
イルの組成であるので、得られた電気粘性流体はゼオラ
イトが３０重量％、マグネタイトが２８重量％、残部ス
ピンドルオイルの組成となる。
松本油脂製薬（株）製）７０重量部に対し、誘電体微粒
子としての乾燥ゼオライト粉末を３０重量部加え、攪拌
機により分散して電気粘性流体を調整した。用いた磁性
流体は、マグネタイトが４０重量％、残部スピンドルオ
イルの組成であるので、得られた電気粘性流体はゼオラ
イトが３０重量％、マグネタイトが２８重量％、残部ス
ピンドルオイルの組成となる。
【００１５】ここで用いたゼオライトの密度は２．０ｇ
／ｃｍ３ であるが、ゼオライトを除いた成分である磁
性流体の真の密度（Ｓｅ）は１．３ｇ／ｃｍ３ であり
、このままではゼオライトが沈澱してしまう。そこで本
実施例では、図１に示すようにＮ極とＳ極とが対向する
ように配置された一対の磁石１、２の間で、磁石１、２
の表面から７ｃｍ離れた位置にこの電気粘性流体の入っ
た容器３の中心が位置するように配置した。温度は２０
℃一定の条件である。この時容器３の位置の磁界の強さ
は約３００Ｏｅであり、磁化（Ｍ）は約７０ガウスとな
る。 またこの磁界における磁場勾配（ｇｒａｄＨ）は約１４
０Ｏｅ／ｃｍとなる。これらの値を（１）式に代入する
と、ゼオライトを除いた成分である磁性流体の見掛けの
密度（Ｓｄ）は約２．１ｇ／ｃｍ３ となり、ゼオライ
トの密度とほぼ同一となる。
／ｃｍ３ であるが、ゼオライトを除いた成分である磁
性流体の真の密度（Ｓｅ）は１．３ｇ／ｃｍ３ であり
、このままではゼオライトが沈澱してしまう。そこで本
実施例では、図１に示すようにＮ極とＳ極とが対向する
ように配置された一対の磁石１、２の間で、磁石１、２
の表面から７ｃｍ離れた位置にこの電気粘性流体の入っ
た容器３の中心が位置するように配置した。温度は２０
℃一定の条件である。この時容器３の位置の磁界の強さ
は約３００Ｏｅであり、磁化（Ｍ）は約７０ガウスとな
る。 またこの磁界における磁場勾配（ｇｒａｄＨ）は約１４
０Ｏｅ／ｃｍとなる。これらの値を（１）式に代入する
と、ゼオライトを除いた成分である磁性流体の見掛けの
密度（Ｓｄ）は約２．１ｇ／ｃｍ３ となり、ゼオライ
トの密度とほぼ同一となる。
【００１６】上記のように磁場を印加した状態で容器３
を静置し、静置時間とゼオライトの沈澱率の関係を調査
した。結果を図２に示す。なお沈澱率は図５に示すよう
に、ゼオライト・磁性流体混合層高さと全液高さとの比
（ａ／ｂ）を沈殿率とした。 （比較例１）また、磁場を印加しないこと以外は実施例
と同様にして、実施例で用いた電気粘性流体の沈澱率を
測定した。結果を図２に示す。 （比較例２）実施例と同様の乾燥ゼオライト粉末４２重
量％と、スピンドルオイル５８重量％とを分散・混合し
て，従来用いられている電気粘性流体を調整した。この
電気粘性流体についても、磁場を印加しないこと以外は
実施例と同様にして沈澱率を測定した。結果を図２に示
す。 （評価）図２より明らかなように、実施例の方法によれ
ば５００時間以上静置しても沈澱がほとんど生じていな
い。そして比較例との比較により、この効果は磁性流体
を含みかつ磁場を印加したことに起因していることが明
らかである。
を静置し、静置時間とゼオライトの沈澱率の関係を調査
した。結果を図２に示す。なお沈澱率は図５に示すよう
に、ゼオライト・磁性流体混合層高さと全液高さとの比
（ａ／ｂ）を沈殿率とした。 （比較例１）また、磁場を印加しないこと以外は実施例
と同様にして、実施例で用いた電気粘性流体の沈澱率を
測定した。結果を図２に示す。 （比較例２）実施例と同様の乾燥ゼオライト粉末４２重
量％と、スピンドルオイル５８重量％とを分散・混合し
て，従来用いられている電気粘性流体を調整した。この
電気粘性流体についても、磁場を印加しないこと以外は
実施例と同様にして沈澱率を測定した。結果を図２に示
す。 （評価）図２より明らかなように、実施例の方法によれ
ば５００時間以上静置しても沈澱がほとんど生じていな
い。そして比較例との比較により、この効果は磁性流体
を含みかつ磁場を印加したことに起因していることが明
らかである。
【００１７】なお、上記実施例及び比較例２で用いた電
気粘性流体について、電界強度を変化させたときの電流
密度と剪断応力の変化を調査した。結果を図３及び図４
に示す。電流密度及び剪断応力は、図６に示すように、
共軸二重円筒式回転粘度計を用い測定した。電流密度は
アース線を流れる電流を内筒側面積で除した値であり、
また、剪断応力は、測定トルクを内筒半径及び内筒側面
積で除した値である。
気粘性流体について、電界強度を変化させたときの電流
密度と剪断応力の変化を調査した。結果を図３及び図４
に示す。電流密度及び剪断応力は、図６に示すように、
共軸二重円筒式回転粘度計を用い測定した。電流密度は
アース線を流れる電流を内筒側面積で除した値であり、
また、剪断応力は、測定トルクを内筒半径及び内筒側面
積で除した値である。
【００１８】図３及び図４より本発明に用いる電気粘性
流体は、従来の電気粘性流体と比べて電気的特性に遜色
ないことがわかる。
流体は、従来の電気粘性流体と比べて電気的特性に遜色
ないことがわかる。
【図１】実施例における磁場の印加方法の説明図である
。
。
【図２】静置時間と沈澱率の関係を示すグラフである。
【図３】電界強度と電流密度の関係を示すグラフである
。
。
【図４】電界強度と剪断応力の関係を示すグラフである
。
。
【図５】沈澱率の測定方法の説明図である。
【図６】電流密度及び剪断応力の測定方法の説明図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体微粒子が２０〜４０重量％、磁
性体微粒子が２５〜３５重量％、残部分散媒からなる電
気粘性流体に、磁場を印加することにより該誘電体微粒
子の比重と該分散媒の見掛けの比重を略同一とすること
を特徴とする電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113191A JPH04261496A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113191A JPH04261496A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261496A true JPH04261496A (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=12046340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2113191A Pending JPH04261496A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電気粘性流体の分散粒子沈澱防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04261496A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0579229A2 (en) * | 1992-07-16 | 1994-01-19 | Nippon Oil Co., Ltd. | Fluid having magnetic and electrorheological effects simultaneously |
| EP0644253A2 (en) * | 1993-09-21 | 1995-03-22 | NIPPON OIL Co. Ltd. | Dispersion particles for fluid having magnetic and electrorheological effects simultaneously and fluid using the same |
| US5702630A (en) * | 1992-07-16 | 1997-12-30 | Nippon Oil Company, Ltd. | Fluid having both magnetic and electrorheological characteristics |
-
1991
- 1991-02-14 JP JP2113191A patent/JPH04261496A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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