RU2115967C1 - Magnetorheologic material - Google Patents

Magnetorheologic material Download PDF

Info

Publication number
RU2115967C1
RU2115967C1 RU95110047A RU95110047A RU2115967C1 RU 2115967 C1 RU2115967 C1 RU 2115967C1 RU 95110047 A RU95110047 A RU 95110047A RU 95110047 A RU95110047 A RU 95110047A RU 2115967 C1 RU2115967 C1 RU 2115967C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
material according
magnetorheological
particles
iron
abrasive
Prior art date
Application number
RU95110047A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95110047A (en
Inventor
Д.Вейсс Кейт
Карлсон Дж.Дэвид
А.Никсон Доналд
Original Assignee
Лорд Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25515862&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2115967(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Лорд Корпорейшн filed Critical Лорд Корпорейшн
Publication of RU95110047A publication Critical patent/RU95110047A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2115967C1 publication Critical patent/RU2115967C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
    • H01F1/447—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids characterised by magnetoviscosity, e.g. magnetorheological, magnetothixotropic, magnetodilatant liquids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: production of specific materials. SUBSTANCE: material contains liquid carrier and magnetically active particles which are modified so that particle surface is fully cleaned of pollutants. The latter are removed from particle surface by treatment with abrasive material, chemical treatment, and their combination. EFFECT: improved magnetorheologic effects of material. 33 cl, 1 dwg, 13 ex, 4 tbl

Description

Данное изобретение относится к определенным жидким материалам, которые проявляют существенное увеличение гидродинамического сопротивления, будучи помещенными в магнитные поля. Более конкретно, данное изобретение относится к магнитореологическим материалам, которые используют компонент частиц с модифицированной поверхностью для увеличения предела текучести. This invention relates to certain liquid materials that exhibit a substantial increase in hydrodynamic resistance when placed in magnetic fields. More specifically, this invention relates to magnetorheological materials that use a surface-modified particle component to increase yield strength.

Жидкие составы, которые подвергаются изменению видимой вязкости в присутствии магнитного поля, обычно упоминаются как магнитные жидкости Бингхэма или магнитореологические материалы. Магнитореологические материалы обычно состоят из ферромагнитных или парамагнитных частиц, как правило, с диаметром больше чем 0,1 мкм, диспергированных в жидкости-носителе, и в присутствии магнитного поля частицы становятся поляризованными и тем самым организуются в цепочки частиц в жидкости. Цепочки частиц действуют, увеличивая видимую вязкость или гидродинамическое сопротивление всего материала, и в отсутствие магнитного поля частиц возвращаются в неорганизованное или свободное состояние, и видимая вязкость или гидродинамическое сопротивление всего материала соответственно уменьшается. Эти составы магнитных жидкостей Бингхэма проявляют контролируемые свойства, подобные тем, которые обычно наблюдают для электрореологических материалов, которые являются чувствительными к электрическому полю вместо магнитного поля. Liquid formulations that undergo a change in apparent viscosity in the presence of a magnetic field are commonly referred to as Bingham magnetic fluids or magnetorheological materials. Magnetorheological materials typically consist of ferromagnetic or paramagnetic particles, typically with a diameter greater than 0.1 μm, dispersed in a carrier fluid, and in the presence of a magnetic field, the particles become polarized and thereby organize into chains of particles in the fluid. Particle chains act to increase the apparent viscosity or hydrodynamic resistance of the entire material, and in the absence of a magnetic field, the particles return to an unorganized or free state, and the apparent viscosity or hydrodynamic resistance of the whole material decreases accordingly. These Bingham magnetic fluid compositions exhibit controlled properties similar to those commonly observed for electrorheological materials that are sensitive to the electric field instead of the magnetic field.

Как электрореологические, так и магнитореологические материалы являются пригодными для обеспечения различных демпфирующих сил в устройствах, таких как демпферы, поглотители ударов и эластомерные опоры, также как и при контроле уровней момента или давления в различных устройствах сцеплений, тормозов и клапанов. Магнитореологичесие материалы несомненно имеют ряд преимуществ перед электрореологическими материалами в этих применениях. Магнитореологические жидкости проявляют более высокие пределы текучести, чем электрореологические материалы, и являются, следовательно, способными производить более высокие демпфирующие силы. Далее, магнитореологические материалы активируются с помощью магнитных полей, которые легко получаются с помощью простых низковольтных электромагнитных катушек, по сравнению с дорогими высоковольтными источниками питания, требующимися для эффективной работы электрореологических материалов. Both electrorheological and magnetorheological materials are suitable for providing various damping forces in devices, such as dampers, shock absorbers and elastomeric bearings, as well as for monitoring torque or pressure levels in various clutch, brake and valve devices. Magnetorheological materials undoubtedly have a number of advantages over electrorheological materials in these applications. Magnetorheological fluids exhibit higher yield stresses than electrorheological materials, and are therefore capable of producing higher damping forces. Further, magnetorheological materials are activated using magnetic fields, which are easily obtained using simple low-voltage electromagnetic coils, in comparison with expensive high-voltage power supplies required for the effective operation of electrorheological materials.

Более конкретное описание типа приборов, в котором эффективно могут быть использованы магнитореологические материалы, дается в сопутствующих заявках на патент США N 07/900571 и 07/900567, озаглавленный "Демпферы на магнитореологической жидкости" и "Устройства на магнитореологической жидкости", соответственно обе зарегистрированы 18 июня 1992, полное содержание которых включено сюда путем упоминания. A more specific description of the type of devices in which magnetorheological materials can be effectively used is given in the accompanying applications for US patent N 07/900571 and 07/900567, entitled "Dampers on magnetorheological fluid" and "Devices on magnetorheological fluid", respectively, both registered 18 June 1992, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

Магнитореологические жидкости или магнитные жидкости Бингхэма являются отличными от коллоидных магнитных жидкостей или феррожидкостей. В коллоидных магнитных жидкостях частицы обычно имеют диаметр от 5 до 10 нм. При приложении магнитного поля коллоидная феррожидкость не проявляет структурирования частиц или развития сопротивления потоку. Вместо этого, коллоидные магнитные жидкости испытывают действие объемной силы, действующей на материал в целом, которая пропорциональна градиенту магнитного поля. Эта сила вызывает притяжение коллоидной феррожидкости как целого в области с высокой напряженностью магнитного поля. Bingham magnetorheological fluids or magnetic fluids are different from colloidal magnetic fluids or ferrofluids. In colloidal magnetic fluids, particles typically have a diameter of 5 to 10 nm. When a magnetic field is applied, colloidal ferrofluid does not exhibit particle structuring or the development of flow resistance. Instead, colloidal magnetic fluids experience a bulk force acting on the material as a whole, which is proportional to the gradient of the magnetic field. This force causes the attraction of colloidal ferrofluid as a whole in the region with high magnetic field strength.

Магнитореологические жидкости и соответствующие приборы обсуждаются в различных патентах и публикациях. Например, патент США N 2575360 дает описание электромеханически контролируемого устройства для приложения момента, которое использует магнитореологический материал для обеспечения ведущего соединения между двумя независимо вращающимися частями, такими, как те, которые находятся в сцеплениях и тормозах. Жидкий состав, пригодный для этого применения, как утверждается, состоит на 50% по объему из порошка магнитомягкого железа, обычно упоминающегося как "порошок карбонильного железа", диспергированного в соответствующей жидкой среде, такой как легкое смазочное масло. Magnetorheological fluids and related devices are discussed in various patents and publications. For example, US Pat. No. 2,575,360 describes an electromechanically controlled device for applying a torque that uses magnetorheological material to provide a lead connection between two independently rotating parts, such as those in clutches and brakes. A liquid composition suitable for this application is said to consist of 50% by volume of soft magnetic iron powder, commonly referred to as "carbonyl iron powder" dispersed in an appropriate liquid medium, such as a light lubricating oil.

Другое устройство, способное контролировать проскальзывание между движущимися частями с использованием магнитных или электрических полей, описано в патенте США N 2661825. Пространство между подвижными частями заполнено средой, чувствительной к полю. Развитие потока магнитного или электрического поля через среду дает в результате контроль результирующего проскальзывания. Жидкость, чувствительная к приложению магнитного поля, описана как содержащая порошок карбонильного железа и легкое минеральное масло. Another device capable of controlling slippage between moving parts using magnetic or electric fields is described in US Pat. No. 2,661,825. The space between the moving parts is filled with a field-sensitive medium. The development of a magnetic or electric field flux through the medium results in control of the resulting slippage. A fluid sensitive to the application of a magnetic field is described as containing carbonyl iron powder and a light mineral oil.

Патент США N 2886151 описывает устройства для передачи усилия, такие как сцепления и тормоза, которые используют сцепление на пленке жидкости, чувствительной либо к электрическим, либо магнитным полям. Пример жидкости, чувствительной к магнитному полю, как описано, содержит порошок восстановленной окиси железа и масло, типа смазочного, имеющее вязкость от 2 до 20 сП при 25oC.US Pat. No. 2,886,151 describes force transmission devices, such as clutches and brakes, that use clutch on a film of fluid that is sensitive to either electric or magnetic fields. An example of a magnetic field sensitive fluid, as described, contains reduced iron oxide powder and a lubricant type oil having a viscosity of 2 to 20 cP at 25 ° C.

Конструкция клапанов, пригодных для контроля потока магнитореологических жидкостей, описана в патентах США N 2670749 и 3010471. Магнитные жидкости, пригодные для использования в описанных конструкциях клапанов, включают ферромагнитные, парамагнитные и диамагнитные материалы. Valve designs suitable for controlling the flow of magnetorheological fluids are described in US Pat. Nos. 2,670,749 and 3,010471. Magnetic fluids suitable for use in the described valve designs include ferromagnetic, paramagnetic and diamagnetic materials.

Конкретный состав магнитной жидкости, описанный в патенте США N 3010471, состоит из суспензии карбонильного железа в легком углеводородном масле. Смеси магнитных жидкостей, описанные как пригодные в патенте США N 2670749, состоят из порошка, карбонильного железа, диспергированного либо в силиконовом масле, либо в хлорированной или фторированной суспендирующей жидкости. The specific composition of the magnetic fluid described in US Pat. No. 3,010471 consists of a suspension of carbonyl iron in a light hydrocarbon oil. Mixtures of magnetic fluids, described as suitable in US Pat. No. 2,670,749, consist of powder, carbonyl iron, dispersed either in silicone oil or in a chlorinated or fluorinated suspending liquid.

Смеси различных магнитореологических материалов описаны в патенте США N 2667237. Смесь определяют как дисперсию малых парамагнитных или ферромагнитных частиц либо в жидкости, охлаждающей жидкости, газе-антиоксиданте, либо в полутвердой смазке. Предпочтительный состав магнитореологического материала состоит из порошка железа и легкого машинного масла. Особенно предпочтительный магнитный порошок, как утверждается, является порошком карбонильного железа со средним размером частиц 8 мкм. Другие возможные компоненты-носители включают керосин, смазку и силиконовое масло. Mixtures of various magnetorheological materials are described in US Pat. No. 2,667,237. A mixture is defined as a dispersion of small paramagnetic or ferromagnetic particles in either a liquid, a cooling liquid, an antioxidant gas, or a semi-solid lubricant. The preferred composition of the magnetorheological material consists of iron powder and light engine oil. A particularly preferred magnetic powder is said to be carbonyl iron powder with an average particle size of 8 microns. Other possible carrier components include kerosene, lubricant, and silicone oil.

Патент США N 4992190 описывает реологический материал, который является чувствительным к магнитному полю. Состав этого материала, как описано, является намагничивающимися частицами и силикагелем, диспергированными в жидкости-носителе. Намагничивающиеся частицы могут быть порошкообразным магнетитом или порошками карбонильного железа с порошком изолированного восстановленного карбонильного железа, такими как производимые GAF Corporation, являющиеся особенно предпочтительными. Жидкость-носитель описана как имеющая вязкость в диапазоне от 1 до 1000 сП при 38oC (100oF). Конкретные примеры соответствующих носителей включают масло Conoco LVT, керосин, легкое парафиновое масло, минеральное масло и силиконовое масло. Предпочтительная жидкость-носитель является силиконовым маслом, имеющим вязкость в диапазоне приблизительно 10 - 1000 сП при 38oC.US patent N 4992190 describes a rheological material that is sensitive to a magnetic field. The composition of this material, as described, is magnetizable particles and silica gel dispersed in a carrier fluid. The magnetizable particles can be powdered magnetite or carbonyl iron powders with an isolated reduced carbonyl iron powder, such as those produced by GAF Corporation, which are particularly preferred. The carrier fluid is described as having a viscosity in the range of 1 to 1000 cP at 38 ° C (100 ° F). Specific examples of suitable carriers include Conoco LVT oil, kerosene, light paraffin oil, mineral oil, and silicone oil. A preferred carrier fluid is silicone oil having a viscosity in the range of about 10-1000 cP at 38 ° C.

Во многих требующихся приложениях магнитореологических материалов, таких как демпферы или тормоза для легковых или грузовых автомобилей, является желательным для магнитореологического материала проявлять высокое напряжение текучести, чтобы быть способным выдерживать большие силы, необходимые в этих типах применений. Как обнаружено, только номинальное увеличение напряжения текучести данного магнитореологического материала может быть получено путем выбора среди различных частиц железа, традиционно используемых в магнитореологических материалах. В порядке увеличения напряжения текучести данного магнитореологического материала обычно необходимо увеличивать объемную долю магнитореологических частиц или увеличивать напряженность приложенного магнитного поля. Ни одна из этих технологий не является желательной, поскольку высокая объемная доля компонента частиц может добавить значительный вес к магнитореологическому устройству, также как и увеличить общую вязкость материала в "выключенном" состоянии, тем самым ограничивая размер и геометрию магнитореологического устройства, способного использовать этот материал, а сильные магнитные поля значительно увеличивают потребность в энергии для магнитореологического устройства. In many required applications of magnetorheological materials, such as dampers or brakes for cars or trucks, it is desirable for a magnetorheological material to exhibit a high yield stress in order to be able to withstand the high forces required in these types of applications. As found, only a nominal increase in the yield stress of a given magnetorheological material can be obtained by choosing among various iron particles traditionally used in magnetorheological materials. In order to increase the yield stress of a given magnetorheological material, it is usually necessary to increase the volume fraction of magnetorheological particles or to increase the intensity of the applied magnetic field. None of these technologies is desirable, since a high volume fraction of the particle component can add significant weight to the magnetorheological device, as well as increase the overall viscosity of the material in the “off” state, thereby limiting the size and geometry of the magnetorheological device capable of using this material. and strong magnetic fields significantly increase the energy demand for a magnetorheological device.

Следовательно, существует потребность в компоненте магнитореологических частиц, которые будут независимо увеличивать предел текучести магнитореологического материала без необходимости увеличения объемной доли частиц или магнитного поля. Therefore, there is a need for a component of magnetorheological particles that will independently increase the yield strength of magnetorheological material without the need to increase the volume fraction of particles or magnetic field.

Данное изобретение является магнитореологическим материалом, включающим жидкость-носитель и магнитно-активные частицы, отличающимся тем, что частицы модифицированы таким образом, что поверхность частицы является достаточно свободной от продуктов загрязнений, таких как продукты коррозии. Образование продуктов коррозии на поверхности магнитно-активной частицы является результатом как химических, так и электрохимических реакций поверхности частицы с водой и атмосферными газами, также как и с электролитами и частицами или загрязнениями, которые либо присутствуют в атмосфере, либо остаются в качестве остатка во время приготовления или обработки частиц. Продукты коррозии могут быть либо компактными и прочно прилипшими к поверхности металла, либо могут быть слабо связаны с поверхностью металла и могут быть в форме порошка, пленки, чешуи или окалины. Наиболее распространенные типы продуктов коррозии включают различные формы слоев оксидов металла, которые иногда упоминаются как ржавчина, окалина или прокатная окалина. The present invention is a magnetorheological material comprising a carrier fluid and magnetically active particles, characterized in that the particles are modified so that the surface of the particle is sufficiently free of contamination products, such as corrosion products. The formation of corrosion products on the surface of a magnetically active particle is the result of both chemical and electrochemical reactions of the particle surface with water and atmospheric gases, as well as with electrolytes and particles or contaminants that are either present in the atmosphere or remain as a residue during preparation or particle processing. Corrosion products can either be compact and firmly adhered to the surface of the metal, or they can be loosely bonded to the surface of the metal and can be in the form of a powder, film, scale or scale. The most common types of corrosion products include various forms of metal oxide layers, which are sometimes referred to as rust, scale or mill scale.

В настоящее время неожиданно обнаружено, что предел текучести, проявляемый магнитореологическими материалами, может быть значительно увеличен с помощью удаления продуктов загрязнения с поверхности магнитно-активных частиц. Продукты загрязнения могут быть эффективно удалены с поверхности металлических частиц при помощи обработки абразивом, химической обработки или их комбинаций. It has now been unexpectedly discovered that the yield strength exhibited by magnetorheological materials can be significantly increased by removing contamination products from the surface of magnetically active particles. Contamination products can be effectively removed from the surface of metal particles by abrasive treatment, chemical treatment, or combinations thereof.

Чтобы быть эффективными, эти технологии должны применяться во время приготовления магнитореологического материала (in situ) или непосредственно, либо перед приготовлением магнитореологического материала, либо перед нанесением защитного покрытия. Обработка абразивом включает физическое или механическое удаление продуктов загрязнения путем столкновения поверхности магнитно-активных частиц с большой скоростью с абразивными средствами. Эти абразивные средства могут либо быть абразивной добавкой к магнитореологическому материалу, либо образовывать шлифовальные средства, способствующие обработке. To be effective, these technologies must be applied during the preparation of the magnetorheological material (in situ) or immediately, either before the preparation of the magnetorheological material, or before the application of the protective coating. Abrasive treatment involves the physical or mechanical removal of contamination products by colliding the surface of magnetically active particles at high speed with abrasive agents. These abrasive agents can either be an abrasive additive to the magnetorheological material, or form grinding means that facilitate processing.

Способы или технологии химической обработки, применяемые для удаления продуктов загрязнения во время приготовления магнитореологического материала, включают кислотное травление, чистку или протравку, щелочную очистку, электролитическую очистку, ультразвуковую очистку и их комбинации. Дополнительные способы химической обработки, применяемые для удаления продуктов загрязнения перед приготовлением магнитореологического материала, включают газовые процессы восстановления или реакции металла, плазменную очистку, ионное травление, очистку распыления и их комбинации. Chemical treatment methods or techniques used to remove contamination products during the preparation of magnetorheological material include acid etching, cleaning or etching, alkaline cleaning, electrolytic cleaning, ultrasonic cleaning, and combinations thereof. Additional chemical treatment methods used to remove contamination products before preparing magnetorheological material include gas reduction processes or metal reactions, plasma treatment, ion etching, spray cleaning, and combinations thereof.

Типы покрытий-барьеров, которые являются эффективными при защите поверхности частиц, могут состоять из немагнитных металлов, керамик, высокоэффективных термопластиков, термореактивных полимеров, и их комбинаций. Для эффективной защиты поверхности частицы от повторного загрязнения необходимо, чтобы это покрытие или слой достаточно полно закрывали или инкапсулировали частицу. The types of barrier coatings that are effective in protecting the surface of particles can consist of non-magnetic metals, ceramics, high-performance thermoplastics, thermosetting polymers, and combinations thereof. To effectively protect the surface of the particle from re-contamination, it is necessary that this coating or layer is sufficiently fully covered or encapsulated by the particle.

Чертеж является графиком магнитореологического эффекта при 25oC как функции напряженности магнитного поля для магнитореологических материалов, приготовленных в соответствии с примером 12 и со сравнительным примером 13.The drawing is a graph of the magnetorheological effect at 25 o C as a function of magnetic field strength for magnetorheological materials prepared in accordance with example 12 and with comparative example 13.

Данное изобретение относится к магнитореологическому материалу, включающему жидкость-носитель и компонент частиц, отличающемуся тем, что компонент частиц модифицируют так, что поверхность компонента частиц является в основном свободной от продуктов загрязнения. This invention relates to a magnetorheological material comprising a carrier fluid and a particle component, characterized in that the particle component is modified so that the surface of the particle component is substantially free of contamination products.

Продуктами загрязнения может конкретно быть любой посторонний материал, присутствующий на поверхности частицы, и продукты загрязнения являются обычно продуктами коррозии. Как установлено выше, образование продуктов коррозии на поверхности магнитно-активной частицы является результатом как химических, так и электрохимических реакций поверхности частицы с водой и атмосферными газами, также как и с электролитами и частицами, или загрязнениями, которые либо присутствуют в атмосфере, либо остаются в виде остатка во время приготовления или обработки частиц. Примеры атмосферных газов, обычно включенных в этот процесс деградации поверхности, включают O2, SO2, H2S, NH3, NO2, NO, CS2, CH3SCH3 и COS. Хотя металл может противостоять воздействию одного или более из этих атмосферных газов, поверхность металла обычно реагирует с несколькими из этих газов. Примеры химических элементов, загрязняющих поверхность металлических частиц в результате известных способов и технологий обработки порошка, включают углерод, серу, кислород, фосфор, кремний и марганец. Примеры атмосферных частиц или загрязнений, принимающих участие в образовании продуктов коррозии на различных металлах, включают пыль, воду или влажность, шлам, углерод и соединения углерода или сажу, окислы металла (NH4)SO4, различные соли (например, NaCl и так далее) и коррозивные кислоты, такие как соляная кислота, серная кислота, азотная кислота и хромовая кислота. Является нормальным, что коррозия металла имеет место в присутствии комбинации нескольких из этих атмосферных газов и загрязнений. Присутствие твердых частиц, таких как пыль, шлам или сажа на поверхности металла, увеличивает скорость деградации из-за их способности удерживать коррозивные реагенты, такие как влажность, соли и кислоты. Более подробное обсуждение атмосферной коррозии железа и других металлов проведено H. Uhlig и R. Revie в "Corrosion and Corrosion Control" (John Wiley & Sons, New York, 1985), полное содержание которой включено сюда путем упоминания.The contamination products may specifically be any foreign material present on the surface of the particle, and the pollution products are usually corrosion products. As established above, the formation of corrosion products on the surface of a magnetically active particle is the result of both chemical and electrochemical reactions of the particle surface with water and atmospheric gases, as well as with electrolytes and particles, or contaminants that are either present in the atmosphere or remain in as a residue during the preparation or processing of particles. Examples of atmospheric gases typically included in this surface degradation process include O 2 , SO 2 , H 2 S, NH 3 , NO 2 , NO, CS 2 , CH 3 SCH 3 and COS. Although the metal can withstand the effects of one or more of these atmospheric gases, the surface of the metal usually reacts with several of these gases. Examples of chemical elements that pollute the surface of metal particles as a result of known powder processing methods and technologies include carbon, sulfur, oxygen, phosphorus, silicon and manganese. Examples of atmospheric particles or contaminants involved in the formation of corrosion products on various metals include dust, water or moisture, sludge, carbon and carbon compounds or soot, metal oxides (NH 4 ) SO 4 , various salts (e.g., NaCl, etc. ) and corrosive acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and chromic acid. It is normal that metal corrosion occurs in the presence of a combination of several of these atmospheric gases and contaminants. The presence of solid particles such as dust, sludge or soot on the surface of a metal increases the rate of degradation due to their ability to retain corrosive agents such as moisture, salts and acids. A more detailed discussion of atmospheric corrosion of iron and other metals was conducted by H. Uhlig and R. Revie in Corrosion and Corrosion Control (John Wiley & Sons, New York, 1985), the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

Несомненная деградация поверхности металла, экспонированного в атмосфере, обычно продолжается до тех пор, пока либо продукт коррозии совершенно не покроет или инкапсулирует частицу, либо пока весь объем частицы не прореагирует с загрязнениями. Продукты коррозии могут быть либо компактными и прочно прилипшими к поверхности металла, либо слабо связанными с поверхностью металла в виде порошка, пленки, чешуи или окалины. Наиболее распространенные типы коррозии включают различные формы слоев окислов металлов, которые иногда упоминаются как ржавчина, окалина или прокатная окалина. The undoubted degradation of the surface of the metal exposed in the atmosphere usually continues until either the corrosion product completely covers or encapsulates the particle, or until the entire volume of the particle reacts with contaminants. Corrosion products can be either compact and firmly adhered to the surface of the metal, or loosely bonded to the surface of the metal in the form of a powder, film, scale or scale. The most common types of corrosion include various forms of metal oxide layers, which are sometimes referred to as rust, scale or mill scale.

Данное изобретение основывается на открытии, что удаление продуктов загрязнения с поверхности магнитно-поляризующейся частицы делает частицу особенно эффективной при создании магнитореологического материала, который способен проявлять высокие пределы текучести. Продукты загрязнения могут быть эффективно удалены с поверхности металлических частиц с помощью обработки абразивом, химической обработки или их комбинации. Чтобы быть эффективными, эти технологии должны использоваться во время приготовления магнитореологического материала (in situ) или непосредственно, либо перед приготовлением магнитореологического материала, либо непосредственно перед нанесением защитного слоя или покрытия на частицу. This invention is based on the discovery that the removal of contamination products from the surface of a magnetically polarizing particle makes the particle particularly effective in creating a magnetorheological material that is capable of exhibiting high yield stresses. Contamination products can be effectively removed from the surface of metal particles using abrasive treatment, chemical treatment, or a combination thereof. To be effective, these technologies must be used during the preparation of magnetorheological material (in situ) or immediately, or before the preparation of magnetorheological material, or immediately before applying a protective layer or coating to the particle.

Обработка абразивом включает физическое или механическое удаление продуктов загрязнения путем столкновения с высокой скоростью поверхности магнитно-активных частиц с абразивными средствами. Эти абразивные средства могут либо быть абразивной добавкой к магнитореологическому материалу, либо образовывать шлифовальные средства, используемые только для способствования обработки. Abrasive treatment involves the physical or mechanical removal of contamination products by colliding at a high speed the surface of magnetically active particles with abrasive agents. These abrasive agents can either be an abrasive additive to the magnetorheological material, or form grinding means used only to facilitate processing.

Абразивная добавка изобретения должна быть материалом, способным достаточно обработать магнитореологическую частицу так, чтобы в основном удалить продукты загрязнения с поверхности частицы. Абразивная добавка должна, следовательно, обладать достаточной степенью твердости или шероховатости так, чтобы эффективно обработать поверхность магнитореологической частицы. Различные типы абразивных материалов, способных удалять продукты загрязнения с поверхности металла, хорошо известны специалистам в области трибологии или суперабразивов, и могут быть использованы в качестве абразивных добавок данного изобретения. Абразивные добавки изобретения обычно находятся в форме порошка и могут состоять из различных материалов, таких как оксиды алюминия, хрома, циркония, гафния, титана кремния и магния, карбиды, нитриды и бориды алюминия, кремния и бора, и металлокерамики, такие как WC-Co и Ni-Cr -Al2O3, также как и их комбинации. Конкретные примеры абразивных добавок включают алмазную пыль, гранат, корунд, окись алюминия, черный минеральный шлак. Cr2O3, HfO2, TiO2, MgO, стекло, песок, окись кремния, силикаты алюминия, пемзу, красный полировальный порошок, паждак, полевой шпат, SiC, B4C, BN, Si3N4, AlN, окись церия и литейный глинозем, также как и другие огнеупорные или керамические абразивы.The abrasive additive of the invention should be a material capable of sufficiently treating the magnetorheological particle so as to substantially remove contamination products from the surface of the particle. The abrasive additive must therefore have a sufficient degree of hardness or roughness so as to effectively treat the surface of the magnetorheological particle. Various types of abrasive materials capable of removing contamination products from a metal surface are well known to those skilled in the art of tribology or superabrasives, and can be used as abrasive additives of the present invention. The abrasive additives of the invention are usually in powder form and may consist of various materials, such as oxides of aluminum, chromium, zirconium, hafnium, titanium, silicon and magnesium, carbides, nitrides and borides of aluminum, silicon and boron, and cermets such as WC-Co and Ni-Cr — Al 2 O 3 , as well as combinations thereof. Specific examples of abrasive additives include diamond dust, garnet, corundum, alumina, black mineral slag. Cr 2 O 3 , HfO 2 , TiO 2 , MgO, glass, sand, silicon oxide, aluminum silicates, pumice, red polishing powder, padzhak, feldspar, SiC, B 4 C, BN, Si 3 N 4 , AlN, oxide cerium and foundry alumina, as well as other refractory or ceramic abrasives.

Окислы железа, как обнаружено, являются эффективными в качестве абразивных добавок для целей данного изобретения. Конкретно, было обнаружено, что относительно твердые окислы железа могут быть использованы в комбинации с относительно мягкими порошками железа, так что продукты загрязнения удаляются с поверхности железа с помощью окислов железа. Необходимо заметить, что хотя и используемые в относительно малых количествах в магнитореологическом материале в целом, окислы железа являются магнитно-активными и функционируют также в качестве дополнительных магнитореологических частиц в комбинации с железом. Окисел железа включает все известные чистые окислы железа, такие как Fe2O3 и Fe3O4, а также те, которые содержат малые количества других элементов, таких как марганец, цинк или барий. Конкретные примеры окиси железа включают ферриты и магнетиты с ферритами, являющимися предпочтительными.Iron oxides have been found to be effective as abrasive additives for the purposes of this invention. Specifically, it has been found that relatively hard iron oxides can be used in combination with relatively soft iron powders, so that contamination products are removed from the iron surface using iron oxides. It should be noted that although used in relatively small amounts in the magnetorheological material as a whole, iron oxides are magnetically active and also function as additional magnetorheological particles in combination with iron. The iron oxide includes all known pure iron oxides, such as Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 , as well as those that contain small amounts of other elements, such as manganese, zinc or barium. Specific examples of iron oxide include ferrites and magnetites, with ferrites being preferred.

Окись кремния, пригодная для использования в качестве абразивной добавки, должна быть гидрофобной. Другими словами, поверхность окиси кремния должна быть обработана так, чтобы содержать минимальное количество гидроксильных функциональных групп, и окись кремния должна быть относительно свободной от адсорбированной влажности. Важно, чтобы поверхность окиси кремния была химически обработана, чтобы быть гидрофобной, поскольку обнаружено, что обычная сушка в других случаях гидрофильной окиси кремния (например, силикагеля, такого как поставляет PPG Industries под торговой маркой HI-SIL 233) не является для создания гидрофобной окиси кремния для целей данного изобретения. Хотя это полностью не понято, предполагают, что избыток адсорбированной влажности и/или гидроксильных функциональных групп не дает возможности гидроксильной окиси кремния обеспечивать в достаточной степени обработанную абразивом поверхность компонента частиц. Silicon oxide suitable for use as an abrasive additive must be hydrophobic. In other words, the surface of the silica should be treated so as to contain a minimum amount of hydroxyl functional groups, and the silica should be relatively free of adsorbed moisture. It is important that the surface of the silica be chemically treated to be hydrophobic, since it has been found that conventional drying in other cases of hydrophilic silica (such as silica gel such as that supplied by PPG Industries under the brand name HI-SIL 233) is not to create a hydrophobic oxide silicon for the purposes of this invention. Although this is not fully understood, it is believed that the excess of adsorbed moisture and / or hydroxyl functional groups does not allow hydroxyl silica to provide a sufficiently abrasive surface for the particle component.

Гидрофобная окись кремния данного изобретения может быть приготовлена путем реакции гидроксильных групп на поверхности окиси кремния с различными органофункциональными мономерными силанами или с веществами, связывающими силаны, такими как гидроксисиланы, ацилоксисиланы, эпоксисиланы, оксимесиланы, алкоксисиланы, хлорсиланы и аминосиланы, как это известно из литературы. Гидроксильные группы на поверхности окиси кремния могут также реагировать с полимерными соединениями, такими как силиконовые масла, минеральные масла и парафиновые масла. Модификация поверхности окиси кремния различными материалами, чтобы сделать окись кремния гидрофобной, описана W. Noll в "Chemistry and Technology of Silicones" Academic Press, Inc. New. Jork, 1968 и E.P. Plueddemann b "Silane Coupling Agents", Plenum Press, New Jork 1982, полное содержание обеих книг включено сюда полностью путем упоминания. Конкретные примеры гидрофобных окислов кремния включают те, которые коммерчески доступны под торговыми названиями AEROSII и CABOSIL от Degussa Corporation и Cаbot Corporation соответственно. The hydrophobic silica of the present invention can be prepared by reacting hydroxyl groups on the surface of silica with various organofunctional monomeric silanes or with silane coupling agents such as hydroxysilanes, acyloxysilanes, epoxysilanes, oxymesilanes, alkoxysilanes, chlorosilanes and aminosilanes, as is known from the literature. Hydroxyl groups on the surface of silica can also react with polymer compounds such as silicone oils, mineral oils and paraffin oils. Modifying the surface of silica with various materials to make silica hydrophobic is described by W. Noll in the Chemistry and Technology of Silicones Academic Press, Inc. New. Jork, 1968 and E.P. Plueddemann b "Silane Coupling Agents", Plenum Press, New Jork 1982, the full contents of both books are hereby incorporated by reference in their entirety. Specific examples of hydrophobic silicon oxides include those commercially available under the trade names AEROSII and CABOSIL from Degussa Corporation and Cabot Corporation, respectively.

Предпочтительные абразивные добавки данного изобретения включают гидрофобную окись кремния, окислы железа и окись алюминия из-за принципиальной возможности вносить вклад в образование тиксотропной сетки, как описано далее. Окислы железа являются особенно предпочтительными из-за их магнитореологической активности и относительно высокого удельного веса. Preferred abrasive additives of the present invention include hydrophobic silica, iron oxides and alumina because of the fundamental possibility of contributing to the formation of a thixotropic network, as described below. Iron oxides are particularly preferred due to their magnetorheological activity and relatively high specific gravity.

Диаметр абразивных добавок, используемых здесь, может находиться в пределах от приблизительно 0,001 до 50,0 мкм, предпочтительно от приблизительно 0,001 до 20 мкм, с приблизительно от 0,001 до 5,0 мкм, являющимися особенно предпочтительными. Эти абразивные добавки обычно используют в количествах, находящихся в пределах от приблизительно 0,05 до приблизительно 10,0, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 5,0 с объемным содержанием от приблизительно 0,2 до приблизительно 3,0 об.%, являющимся особенно предпочтительным. The diameter of the abrasive additives used here may range from about 0.001 to 50.0 microns, preferably from about 0.001 to 20 microns, from about 0.001 to 5.0 microns, which are particularly preferred. These abrasive additives are usually used in amounts ranging from about 0.05 to about 10.0, preferably from about 0.1 to about 5.0, with a volume content of from about 0.2 to about 3.0 vol.%, being particularly preferred.

Чтобы быть эффективной, абразивная добавка должна сталкиваться с поверхностью магнитореологической частицы с кинетической энергией, достаточно большой для эффективного удаления продуктов загрязнения с поверхности частицы. Это осуществляется во время приготовления магнитореологического материала (in situ) непосредственно перед приготовлением магнитореологического материала или непосредственно перед нанесением защитного покрытия на частицу. Если это производится во время приготовления электрореологического материала, абразивную добавку объединяют с компонентом магнитореологических частиц, с жидкостью-носителем и с другими необязательными компонентами, полученную комбинацию ингредиентов сначала перемешивают вручную шпателем или чем-то подобным, а затем более тщательно перемешивают гомогенизатором, механическим миксером, механическим шейкером или соответствующим измельчающим устройством, таким как шаровая мельница: песочная мельница, растирающая мельница, коллоидная мельница, мельница для красок, галечная мельница, дробовая мельница, вибрационная мельница, вальцовая мельница, горизонтальная мельница для тонкого измельчения или им подобные (все вместе упоминаемые далее как "перемешивающие устройства"). To be effective, the abrasive additive must collide with the surface of the magnetorheological particle with kinetic energy large enough to effectively remove contamination products from the surface of the particle. This is done during the preparation of the magnetorheological material (in situ) immediately before the preparation of the magnetorheological material or immediately before the protective coating is applied to the particle. If this is done during the preparation of electrorheological material, the abrasive additive is combined with a component of magnetorheological particles, with a carrier fluid and with other optional components, the resulting combination of ingredients is first manually mixed with a spatula or something similar, and then more thoroughly mixed with a homogenizer, a mechanical mixer, mechanical shaker or appropriate grinding device, such as a ball mill: sand mill, grinding mill, colloidal mill, paint mill, pebble mill, shot mill, vibratory mill, roller mill, horizontal fine mill or the like (collectively referred to hereinafter as “mixing devices”).

Масса абразивной добавки, также как и скорость, достигаемая этой добавкой во время процесса диспергирования или перемешивания, является тем, что определяет максимальную кинетическую энергию, доступную для удаления продуктов загрязнения с магнитореологических частиц. Скорость абразивной добавки зависит от вязкости магнитореологического материала и от скорости, с которой работает перемешивающее устройство. Для типичного магнитореологического материала с вязкостью менее 1000 сП при 25oC достаточная скорость достигается с помощью абразивной добавки для эффективного удаления продуктов загрязнений с магнитореологических частиц, когда перемешивающее устройство работает при минимальной окружности скорости приблизительно 15 м/мин. Ингредиенты должны перемешиваться вместе или диспергироваться в течение достаточно долгого времени для достаточного удаления продуктов загрязнения с поверхности магнитореологической частицы. Увеличение скорости абразивной добавки обычно дает в результате уменьшение требуемого времени перемешивания или диспергирования. В целом, ингредиенты должны перемешиваться в течение периода времени, обычно находящегося в пределах от приблизительно 1 мин до 24 ч, предпочтительно в пределах от приблизительно 5 мин до 18 ч. Некоторое количество экспериментов может потребоваться для определения оптимальных параметров, которые сделают возможным эффективное удаление продуктов загрязнения с конкретной магнитореологической частицы.The mass of the abrasive additive, as well as the speed achieved by this additive during the dispersion or mixing process, is what determines the maximum kinetic energy available to remove contamination products from magnetorheological particles. The speed of the abrasive additive depends on the viscosity of the magnetorheological material and on the speed with which the mixing device works. For a typical magnetorheological material with a viscosity of less than 1000 cP at 25 ° C, sufficient speed is achieved by using an abrasive additive to effectively remove contaminants from magnetorheological particles when the stirrer is operating at a minimum speed circle of about 15 m / min. The ingredients must be mixed together or dispersed for a sufficiently long time to sufficiently remove contamination products from the surface of the magnetorheological particle. An increase in the rate of abrasive additive usually results in a decrease in the required mixing or dispersion time. In general, the ingredients should be mixed for a period of time, usually in the range of about 1 minute to 24 hours, preferably in the range of about 5 minutes to 18 hours. A number of experiments may be required to determine the optimal parameters that will enable efficient removal of products pollution with a specific magnetorheological particle.

Подтверждение достаточного удаления продуктов загрязнения с поверхности магнитореологической частицы может быть получено с помощью использования различных способов характеризации материала, известных специалистам по аналитической химии и анализу поверхности. Примеры нескольких известных способов для количественного/качественного детектирования атомных и/или молекулярных частиц включают нейтронно-активационный анализ: сканирующую ионную масс-спектрометрию (SIMS): методы с использованием рентгеновских лучей, такие как дифракция рентгеновских лучей на порошках, рентгеновская флюоресцентная спектроскопия (XRF), рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) и электронную спектроскопию для химического анализа (ESCA), и методы микроскопии, такие как сканирующая туннельная микроскопия (STM), сканирующая электронная микроскопия (SEM), сканирующий оже-микроанализ (SAM), и электронный микроанализ пробы (EPMA). Микроскопия порошковых образцов обычно проводится с использованием процедуры микротомирования, хорошо известной специалистам. Confirmation of sufficient removal of contamination products from the surface of a magnetorheological particle can be obtained using various methods for characterizing the material, known to specialists in analytical chemistry and surface analysis. Examples of several known methods for the quantitative / qualitative detection of atomic and / or molecular particles include neutron activation analysis: scanning ion mass spectrometry (SIMS): X-ray methods, such as X-ray powder diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) , X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA), and microscopy methods such as scanning tunneling microscopy (STM), scanning yuschaya electron microscopy (SEM), scanning auger microanalysis (SAM), and electron probe microanalysis (EPMA). Microscopy of powder samples is usually carried out using a microtomation procedure well known in the art.

Если продукты загрязнения должны быть удалены с поверхности магнитореологической частицы непосредственно, либо перед приготовлением магнитореологического материала, либо перед нанесением защитного материала, следует описанная выше процедура перемешивания, за исключением того, что используют только магнитореологические частицы и абразивную добавку. После процедуры перемешивания обработанные абразивом частицы могут непосредственно быть объединены с другими ингредиентами для приготовления магнитореологического материала или непосредственно быть покрыты защитным покрытием для предотвращения повторного образования продуктов коррозии. Под "непосредственно" обычно подразумевается, что обработанные абразивом частицы объединяют с другими ингредиентами магнитореологического материала или покрывают защитным покрытием в течение не более чем приблизительно 60 мин, предпочтительно не более чем приблизительно 30 мин, после завершения процедуры перемешивания, если частицы не хранятся в течение более долгого времени в атмосфере, свободной от загрязнений. If contamination products must be removed from the surface of the magnetorheological particle directly, either before the preparation of the magnetorheological material, or before the application of the protective material, the mixing procedure described above follows, except that only magnetorheological particles and an abrasive additive are used. After the mixing procedure, the abrasive-treated particles can be directly combined with other ingredients to prepare magnetorheological material or directly coated with a protective coating to prevent re-formation of corrosion products. By "directly" is usually meant that the abrasive-treated particles are combined with other ingredients of the magnetorheological material or coated with a protective coating for no more than about 60 minutes, preferably no more than about 30 minutes, after the mixing procedure is completed, if the particles are not stored for more than long time in an atmosphere free of pollution.

Продукты загрязнения также могут быть удалены с компонента частиц путем абразивной обработки с использованием различных шлифовальных средств в качестве вспомогательной обработки. Эта форма абразивной обработки может также быть произведена во время приготовления магнитореологического материала или непосредственно, либо перед приготовлением магнитореологического материалов, либо перед нанесением защитного покрытия на частицы. Тип шлифовальных средств и природа соответствующего оборудования, требующегося для производства этого процесса абразивной обработки, описаны как те, которые дают возможность уменьшения или изменения диаметра или размера компонента частиц. Конкретные типы соответствующих средств и оборудования хорошо известны специалистам в области производства красок и покрытий. Устройства, такие как гомогенизаторы, механические миксеры и шейкеры, которые не используют процессы типа помола и, следовательно, не способны уменьшать размер частиц, дают неадекватное удаление продуктов загрязнения с поверхности магнитореологических частиц для целей данного изобретения, если только описанная ранее абразивная добавка не используется в комбинации с этим устройством. Contamination products can also be removed from the particle component by abrasive treatment using various grinding media as an auxiliary treatment. This form of abrasive treatment can also be carried out during the preparation of the magnetorheological material or directly, either before the preparation of the magnetorheological materials, or before applying a protective coating to the particles. The type of grinding media and the nature of the appropriate equipment required for the production of this abrasive process are described as those that make it possible to reduce or change the diameter or size of the particle component. Specific types of suitable means and equipment are well known to those skilled in the art of paints and coatings. Devices, such as homogenizers, mechanical mixers and shakers that do not use processes such as grinding and are therefore not able to reduce particle size, provide inadequate removal of contamination products from the surface of magnetorheological particles for the purposes of this invention, unless the previously described abrasive additive is used in combinations with this device.

Примеры широко используемых шлифовальных средств для использования в качестве вспомогательной обработки включают шарики, бусинки, чешуйки, гальку, песок и дробь, состоящие из различных материалов, включая нержавеющую сталь, керамику, фарфор, кремень, высокоуглеродистую сталь, сталь с высоким содержанием марганца, литьевой сплав, никеля, низкоуглеродистую кованую сталь, карбид вольфрама, стекло, силикат циркония, окись циркония и окись алюминия. Примеры измельчающих устройств, широко использующих эти средства, или мельниц, которые используют эти типы шлифовальных средств, включают песочные мельницы, шаровые мельницы, растирающие мельницы, гелечные мельницы, дробовые мельницы, вибрационные мельницы, и горизонтальные мельницы для тонкого измельчения. Кроме того, шлифовальные средства могут быть в форме колеса, диска или лезвия, такого как обычно используют в вальцовых мельницах. Более подробное описание мельниц для измельчения различных сред есть у G. Tank и T. Patter в "Industrial Paint Finishing Technigues and Processes" (Ellis Horwood Limited, West Sussex, England, 1991) и Paint Flow and Pigment Dispersion" (2nd edition, John Wiloy & Sons, New York, 1979, соответственно полное содержание которых включено сюда путем упоминания. Examples of commonly used grinding media for use as an auxiliary treatment include balls, beads, flakes, pebbles, sand and shots consisting of various materials, including stainless steel, ceramics, porcelain, flint, high carbon steel, high manganese steel, cast alloy , nickel, low carbon forged steel, tungsten carbide, glass, zirconium silicate, zirconium oxide and aluminum oxide. Examples of grinding devices that use these tools extensively, or mills that use these types of grinding tools, include sand mills, ball mills, grinding mills, gel mills, shot mills, vibratory mills, and horizontal mills for fine grinding. In addition, the grinding means may be in the form of a wheel, disk or blade, such as is commonly used in roller mills. G. Tank and T. Patter in Industrial Paint Finishing Technigues and Processes (Ellis Horwood Limited, West Sussex, England, 1991) and Paint Flow and Pigment Dispersion (2nd edition, John) have a more detailed description of various media mills. Wiloy & Sons, New York, 1979, respectively, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Как и в случае с абразивными добавками, описанными выше, шлифовальные средства должны быть принуждены к столкновению с поверхностью магнитореологичеcкой частицы с кинетической энергией, достаточно высокой для достаточного удаления продуктов загрязнения с поверхности частицы. Именно масса шлифовальных средств, также как и скорость, достигаемая этими средствами во время процесса измельчения, является тем, что определяет максимальное значение кинетической энергии, доступной для удаления продуктов загрязнения с магнитореологических частиц. Скорость шлифовальных средств зависит от вязкости магнитореологического материала и скорости, с которой работает измельчающее устройство. Для типичного магнитореологического материала с вязкостью менее чем приблизительно 1000 сП при 25oC, достаточная скорость достигается шлифовальными средствами для удаления продуктов загрязнения с магнитореологических частиц тогда, когда измельчающее устройство работает с минимальной окружной скоростью приблизительно 91 м/мин. Ингредиенты должны перемешиваться вместе или диспергироваться в течение достаточно долго времени для достаточного удаления продуктов загрязнения с поверхности магнитореологической частицы. Увеличение скорости шлифовальных средств обычно дает в результате уменьшение требуемого времени измельчения. В целом, ингредиенты должны перемешиваться в течение периода времени, обычно заключенного в пределах от приблизительно 1 - 48 ч, предпочтительно от приблизительно 2 - 24 ч. Определенное количество экспериментов может быть необходимо для определения оптимальных параметров, которые дадут возможность эффективного удаления продуктов загрязнения с конкретной магнитореологической частицы.As in the case of the abrasive additives described above, grinding means must be forced to collide with the surface of the magnetorheological particle with kinetic energy high enough to sufficiently remove contamination products from the surface of the particle. It is the mass of grinding means, as well as the speed achieved by these means during the grinding process, that determines the maximum value of the kinetic energy available to remove pollution products from magnetorheological particles. The speed of the grinding means depends on the viscosity of the magnetorheological material and the speed with which the grinding device operates. For a typical magnetorheological material with a viscosity of less than about 1000 cP at 25 ° C, sufficient speed is achieved by grinding means to remove contaminants from magnetorheological particles when the grinding device operates at a minimum peripheral speed of approximately 91 m / min. The ingredients must be mixed together or dispersed for a sufficiently long time to sufficiently remove contamination products from the surface of the magnetorheological particle. Increasing the speed of the grinding means usually results in a reduction in the required grinding time. In general, the ingredients should be mixed for a period of time typically comprised between about 1 to 48 hours, preferably from about 2 to 24 hours. A certain number of experiments may be necessary to determine the optimal parameters that will enable efficient removal of contamination products from a particular magnetorheological particles.

Необходимо заметить, что абразивные добавки могут быть использованы в соединении со шлифовальными средствами и в этом случае эффективность соответствующего измельчающего устройства может быть увеличена из-за меньшей величины как времени, так и скорости измельчающего устройства, требующейся для удаления продуктов загрязнения с поверхности магнитореологической частицы. It should be noted that abrasive additives can be used in conjunction with grinding means, and in this case, the effectiveness of the corresponding grinding device can be increased due to the smaller value of both the time and speed of the grinding device required to remove contamination products from the surface of the magnetorheological particle.

Удаление продуктов загрязнения с поверхности магнитореологической частицы может также быть осуществлено с помощью способов химической обработки. Химическая обработка может проводиться во время приготовления магнитореологического материала (in situ) непосредственно перед приготовлением магнитореологического материала или непосредственно перед нанесением защитного покрытия на частицу. Способы или технологии химической обработки, применимые для удаления продуктов загрязнения во время приготовления магнитореологического материала, включают кислотную очистку, щелочную очистку, электролитическую очистку, ультразвуковую очистку и их комбинации, такие как объединение электролитической очистки со щелочной очисткой, широко используемое в промышленности гальванических покрытий. Примеры веществ для щелочной очистки, пригодных для данного изобретения, включают ортофосфаты щелочных металлов, конденсированные фосфаты, гидроксиды, карбонаты, бикарбонаты, силикаты и бораты. Вещества для щелочной очистки обычно используют в комбинации с поверхностно-активным веществом, как известно из литературы. Removal of contamination products from the surface of the magnetorheological particle can also be carried out using chemical treatment methods. Chemical treatment can be carried out during the preparation of magnetorheological material (in situ) immediately before the preparation of magnetorheological material or immediately before applying a protective coating to the particle. Chemical treatment methods or techniques useful for removing contamination products during the preparation of magnetorheological material include acid cleaning, alkaline cleaning, electrolytic cleaning, ultrasonic cleaning, and combinations thereof, such as combining electrolytic cleaning with alkaline cleaning, widely used in the plating industry. Examples of alkaline cleaning agents suitable for the present invention include alkali metal orthophosphates, condensed phosphates, hydroxides, carbonates, bicarbonates, silicates and borates. Substances for alkaline cleaning are usually used in combination with a surfactant, as is known from the literature.

Примеры широко используемых для изобретения веществ для кислотной очистки включают органические кислоты, такие как лимонная, винная, щавелевая и глюконовая кислота, кислые соли, такие как фосфат натрия, персульфат аммония, соли бисульфата и бифторида натрия и неорганические кислоты, такие как серная кислота, фосфорная кислота и соляная кислота. Examples of acid cleaning agents commonly used for the invention include organic acids such as citric, tartaric, oxalic and gluconic acid, acidic salts such as sodium phosphate, ammonium persulfate, sodium bisulfate and sodium bifluoride salts, and inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid and hydrochloric acid.

Кислотная и щелочная очистка во время приготовления магнитореологического материала может быть произведена путем добавления кислого или щелочного вещества для очистки к ингредиентам, используемым для приготовления магнитореологического материала, а затем тщательного перемешивания ингредиентов сначала вручную шпателем или чем-то подобным, а затем с помощью механического перемешивающего устройства. Кислотное или щелочное вещество для очистки обычно используют в количестве, заключенном в пределах от 0,1 до 5,0, предпочтительно, приблизительно от 0,5 до 3,0 вес.% от компонента частиц. Acid and alkaline cleaning during the preparation of magnetorheological material can be carried out by adding an acidic or alkaline cleaning substance to the ingredients used to prepare the magnetorheological material, and then thoroughly mixing the ingredients first manually with a spatula or something similar, and then using a mechanical mixing device . An acidic or alkaline cleaning agent is usually used in an amount comprised between 0.1 and 5.0, preferably about 0.5 to 3.0% by weight of the particle component.

Электролитическая очистка или электроочистка во время приготовления магнитореологического материала обычно проводится путем приложения электрического тока к материалу для осуществления энергичного насыщения поверхности частиц газом и способствования выходу загрязнений. Электроочистка может быть либо катодной, либо анодной по природе. Эта технология обычно используется в соединении с кислотной или щелочной очисткой, как описано ранее. Electrolytic cleaning or electric cleaning during the preparation of magnetorheological material is usually carried out by applying an electric current to the material to vigorously saturate the surface of the particles with gas and facilitate the release of contaminants. The electric cleaning can be either cathodic or anodic in nature. This technology is commonly used in conjunction with acid or alkaline treatment as previously described.

Ультразвуковая очистка при приготовлении магнитореологического материала обычно производится путем прохождения звуковых волн с высокими частотами через материал. Эти ультразвуковые волны создают маленькие пузырьки газа в объеме носителя, который энергично очищает поверхность частиц. Эту технологию часто используют в сопряжении с кислотной или щелочной очисткой, как описано ранее. Ultrasonic cleaning in the preparation of magnetorheological material is usually carried out by passing sound waves with high frequencies through the material. These ultrasonic waves create small gas bubbles in the volume of the carrier, which energetically cleans the surface of the particles. This technology is often used in conjunction with acid or alkaline purification, as described previously.

Способы химической очистки, которые применимы для удаления продуктов загрязнения непосредственно, либо перед приготовлением магнитореологического материала, либо перед нанесением защитного покрытия, включают технологии, описанные выше для обработки in situ также, как и восстановление металла, плазменную очистку, ионное травление, очистка распылением и их комбинации. Восстановление металла обычно включает восстановление поверхности частиц путем реакции с молекулами в газовой фазе, такими как водород, при повышенной температуре. Из-за их способности давать очень чистые поверхности и контролировать удаление загрязнений, предпочтительными способами для удаления продуктов загрязнения с поверхности частиц перед приготовлением магнитореологического материала или нанесением защитного покрытия являются восстановление металлов или плазменная очистка. Chemical cleaning methods that are applicable to remove contamination products immediately, either before preparing magnetorheological material or before applying a protective coating, include the techniques described above for in situ processing as well as metal reduction, plasma cleaning, ion etching, and spray cleaning and their combinations. Metal reduction typically involves the restoration of the surface of particles by reaction with molecules in the gas phase, such as hydrogen, at elevated temperatures. Because of their ability to produce very clean surfaces and control the removal of contaminants, the preferred methods for removing contamination products from the surface of the particles before preparing the magnetorheological material or applying a protective coating are metal reduction or plasma cleaning.

Тщательное описание технологий химической очистки, описанных выше, дано B. Bhushan и B. Gupta в "Handbook of Tribology" McGraw-Hill, Inc. New. York, 1991, (далее упоминаемая как Bhushan), полное содержание которой включено сюда путем упоминания. A thorough description of the chemical cleaning technologies described above is given by B. Bhushan and B. Gupta in "Handbook of Tribology" by McGraw-Hill, Inc. New. York, 1991, (hereinafter referred to as Bhushan), the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

Как указано выше, непосредственно после удаления продуктов загрязнения с поверхности частиц с помощью либо обработки абразивом, либо химической обработки, либо их комбинации, на поверхность частицы может быть нанесено защитное покрытие. Для эффективной защиты поверхности частицы от повторного загрязнения продуктами загрязнения необходимо, чтобы защитное покрытие в достаточной степени, предпочтительно полностью, скрывало или инкапсулировало частицу. Защитные покрытия, которые в основном инкапсулируют частицу, должны быть отличными от изолирующих покрытий, таких, которые в настоящее время находятся на порошке карбонильного железа как восстановленный порошок карбонильного железа, поставляемый GAF Corporation под обозначениями "GQ-4" и "GS-6". As indicated above, immediately after removal of the pollution products from the surface of the particles by either abrasive treatment, chemical treatment, or a combination thereof, a protective coating can be applied to the particle surface. In order to effectively protect the surface of the particle from re-contamination with pollution products, it is necessary that the protective coating sufficiently, preferably completely, hide or encapsulate the particle. Protective coatings that primarily encapsulate the particle should be different from insulating coatings, such as are currently on carbonyl iron powder, such as reduced carbonyl iron powder sold by GAF Corporation under the designations "GQ-4" and "GS-6".

Изолирующие покрытия, находящиеся на изолированном восстановленном карбонильном железе, создаются с целью предотвращения контакта частица-частица и легко формируются путем измельчения частиц с частицами силикагеля. Изолирующие покрытия, следовательно, не инкапсулируют частицу в достаточной степени, так чтобы предотвратить образование продуктов загрязнения. Спорадическое покрытие поверхности частицы с помощью изолирующего покрытия можно увидеть на фотографиях, сделанных с помощью электронного микроскопа, представленных в статье J. Japka "Jroh Powder for Metal Injection Molding" (International Journal of Powder Metallurgy, 27(2), 107-114), полное содержание которой включено сюда путем упоминания. Неполное закрывание поверхности частиц покрытием обычно дает в результате ускоренного образования продуктов загрязнения с помощью процесса, описанного выше для твердых атмосферных частиц, таких как пыль и сажа. Окись железа, ранее описанная в литературе, как являющаяся пригодной для использования в качестве изолирующего покрытия, не может быть использована в качестве защитного покрытия для целей данного изобретения, потому что окись железа сама по себе является продуктом коррозии. Insulating coatings on an isolated reduced carbonyl iron are created to prevent particle-particle contact and are easily formed by grinding particles with silica gel particles. The insulating coatings therefore do not encapsulate the particle sufficiently to prevent the formation of contamination products. The sporadic coating of a particle surface with an insulating coating can be seen in photographs taken with an electron microscope presented in J. Japka's article "Jroh Powder for Metal Injection Molding" (International Journal of Powder Metallurgy, 27 (2), 107-114), the full contents of which are hereby incorporated by reference. Incomplete closing of the surface of the particles with a coating usually results in the accelerated formation of pollution products using the process described above for atmospheric solid particles such as dust and soot. Iron oxide, previously described in the literature as being suitable for use as an insulating coating, cannot be used as a protective coating for the purposes of this invention, because iron oxide itself is a corrosion product.

Защитные покрытия данного изобретения, которые являются эффективными для предотвращения образования продуктов загрязнения на поверхности магнитореологических частиц, могут быть получены из множества материалов, включая немагнитные металлы, керамики, термопластические материалы с высокими рабочими характеристиками, термореактивные полимеры, и их комбинации. Примеры термореактивных полимеров, пригодных для образования защитного покрытия, включают полиэфиры, полиимиды, фенопласты, эпоксиды, уретаны, резины и силиконы, в то время как термопластические полимерные материалы включают акрилы, целлюлозы, полифениленсульфиды, полихиноксиды, полиэфиримиды и полибензимидазолы. Типичные "нежелезные" металлы, пригодные для образования защитного покрытия, включают тугоплавкие переходные металлы, такие как титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам, медь, серебро, золото и свинец, олово, цинк, кадмий, интерметаллические сплавы на основе кобальта, такие как Co-Cr-W-C и Co-Cr-Mo-Si и интерметаллические сплавы на основе никеля, такие как Ni-Cu, Ni-Al, Ni-Cr, Ni-Mo-C, Ni-Cr-Mo-C, Ni-Cr-B-Si-C и Ni-Mo-Cr-Si. Примеры керамических материалов, пригодных для образования защитных покрытий, включают карбиды, нитриды, бориды и силициды тугоплавких переходных металлов, описанных выше, неметаллические оксиды, такие как Al2O3, Cr2O3, ZrO3, HfO2, TiO2, SiO2, BeO, MgO и ThO2, неметаллические неоксиды, такие как B4C, SiC, BN, Si3N4, AlN и алмаз и различные металлокерамики.The protective coatings of this invention, which are effective in preventing the formation of contamination products on the surface of magnetorheological particles, can be obtained from a variety of materials, including non-magnetic metals, ceramics, high performance thermoplastic materials, thermosetting polymers, and combinations thereof. Examples of thermosetting polymers suitable for forming a protective coating include polyesters, polyimides, phenoplasts, epoxides, urethanes, rubbers and silicones, while thermoplastic polymeric materials include acrylics, celluloses, polyphenylene sulfides, polyquinoxides, polyetherimides and polybenzimidazoles. Typical “non-ferrous” metals suitable for forming a protective coating include refractory transition metals such as titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, copper, silver, gold and lead, tin, zinc, cadmium cobalt-based intermetallic alloys such as Co-Cr-WC and Co-Cr-Mo-Si and nickel-based intermetallic alloys such as Ni-Cu, Ni-Al, Ni-Cr, Ni-Mo-C, Ni -Cr-Mo-C, Ni-Cr-B-Si-C, and Ni-Mo-Cr-Si. Examples of ceramic materials suitable for forming protective coatings include carbides, nitrides, borides and silicides of the refractory transition metals described above, nonmetallic oxides such as Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , ZrO 3 , HfO 2 , TiO 2 , SiO 2 , BeO, MgO and ThO 2 , non-metallic nonoxides such as B 4 C, SiC, BN, Si 3 N 4 , AlN and diamond and various cermets.

Тщательное описание различных материалов, обычно используемых для защиты металлических поверхностей от продуктов роста и коррозии, проделано C. Munger в "Corrosion Prevention by Protective Coatings" (National Association of Corrosion Engineers Houston, Texas, 1984), полное содержание которой включено сюда путем упоминания. Коммерчески доступный порошок железа, который инкапсулирован полиэфиримидным покрытием, производится под торговым названием ANCOR фирмой Hoeganaes. A careful description of the various materials commonly used to protect metal surfaces from growth and corrosion products was made by C. Munger in "Corrosion Prevention by Protective Coatings" (National Association of Corrosion Engineers Houston, Texas, 1984), the entire contents of which are incorporated herein by reference. A commercially available iron powder that is encapsulated with a polyetherimide coating is manufactured under the trade name ANCOR by Hoeganaes.

Защитные покрытия данного изобретения могут быть нанесены с помощью технологий или способов, хорошо известных специалистам в трибологии. Примеры распространенных технологий покрытия включают как физическое осаждение, так и способы химического осаждения из паровой фазы. Физические технологии осаждения включают как физическое осаждение из паровой фазы, так и способы осаждения из жидкости или смачивания. Методология физического осаждения из паровой фазы включает прямое, реактивное, активированное реактивное и испарение с помощью ионного пучка, покрытие с помощью DC/RF диодного, переменного, триодного, тлеющего разряда с полным катодом, разряда с распылением ионов и дугового тлеющего разряда, прямое, покрытие с помощью пучка кластеров ионов и ионного пучка, DC/RF диодное, триодное распыление, магнетронное распыление с помощью тлеющего разряда, и распыление с помощью одиночного и двойного пучка ионов. Распространенные физические методологии с использованием жидкости или смачивания включают воздушное/безвоздушное распыление, погружение, вдавливание, электростатическое распыление, пиролиз с распылением, оплавление с распылением, ожижение, электрохимическое осаждение, химическое осаждение, такое как химическая конверсия (например, фосфатирование, хромирование, металлизация и так далее), неэлектрическое осаждение и химическое восстановление, образование интерметаллических соединений и технологии нанесения с использованием коллоидных дисперсий или золь-гель переходов. Методология химического осаждения из паровой фазы включает обычное осаждение, осаждение при низком давлении, лазерно-индуцированное, электронное, плазменно-усиленное осаждение, реактивно-импульсное химическое осаждение из паровой фазы, также как и химическую полимеризацию из паровой фазы. Подробное обсуждение этих различных процессов покрытия дано в Bhushan. The protective coatings of the present invention can be applied using technologies or methods well known to those skilled in tribology. Examples of common coating technologies include both physical vapor deposition and chemical vapor deposition methods. Physical deposition techniques include both physical vapor deposition and methods of liquid deposition or wetting. The methodology for physical vapor deposition includes direct, reactive, activated reactive and ion beam evaporation, DC / RF diode, variable, triode, full cathode glow discharge, ion sputter and arc glow discharge direct coating using a beam of ion clusters and an ion beam, DC / RF diode, triode sputtering, magnetron sputtering using a glow discharge, and sputtering using a single and double ion beam. Common physical methodologies using liquid or wetting include air / airless spraying, immersion, indentation, electrostatic spraying, spray pyrolysis, spray reflow, liquefaction, electrochemical deposition, chemical deposition, such as chemical conversion (e.g. phosphating, chromium plating, metallization and et cetera), non-electric deposition and chemical reduction, the formation of intermetallic compounds and colloid application technology dispersions or by sol-gel transitions. The methodology for chemical vapor deposition includes conventional deposition, low pressure deposition, laser-induced, electron, plasma enhanced deposition, reactive pulsed chemical vapor deposition, as well as chemical vapor polymerization. A detailed discussion of these various coating processes is given in Bhushan.

Из-за дополнительных производственных затрат, связанных с удалением продуктов коррозии с поверхности частиц перед приготовлением магнитореологического материала, предпочтительные способы абразивной обработки и химической обработки данного изобретения включают те, которые производятся во время приготовления магнитореологического материала. В этом отношении абразивная обработка обычно является предпочтительной перед химической обработкой. Due to the additional manufacturing costs associated with the removal of corrosion products from the surface of the particles before preparing the magnetorheological material, preferred methods of abrasive processing and chemical treatment of the present invention include those that are produced during the preparation of magnetorheological material. In this regard, abrasive treatment is usually preferred over chemical treatment.

Компонент магнитно-активных частиц, подлежащий модификации по данному изобретению, может состоять из практически любого твердого материала, о котором известно, что он проявляет магнитореологическую активность, и который изначально образует продукт загрязнения на своей поверхности. Типичные компоненты частиц, пригодные для данного изобретения, состоят из, например, парамагнитных, суперпарамагнитных или ферромагнитных соединений. Конкретные примеры компонентов частиц, пригодных для данного изобретения, включают частицы, состоящие из материалов, таких как железо, нитрид железа, карбид железа, карбонильное железо, двуокись хрома, низкоуглеродистая сталь, кремнистая сталь, никель, кобальт и их смеси. Кроме того, компонент частиц может состоять из любого из сплавов железа, таких как те, которые содержат алюминий, кремний, кобальт, никель, ванадий, молибден, хром, вольфрам, марганец и/или медь. Компонент частиц также может состоять из конкретных сплавов железо-кобальт и железо-никель, описанных в заявке на патент США, озаглавленной "Магнитореологические материалы на основе частиц сплавов", зарегистрированной одновременно заявителями J.D. Carlson и K.D. Weiss, и также предназначенной для данного представления, полное описание которой включено сюда путем упоминания. The component of magnetically active particles to be modified according to this invention may consist of almost any solid material, of which it is known that it exhibits magnetorheological activity, and which initially forms a pollution product on its surface. Typical particle components suitable for the present invention consist of, for example, paramagnetic, superparamagnetic or ferromagnetic compounds. Specific examples of particle components suitable for the present invention include particles consisting of materials such as iron, iron nitride, iron carbide, carbonyl iron, chromium dioxide, low carbon steel, silicon steel, nickel, cobalt, and mixtures thereof. In addition, the particle component may consist of any of iron alloys, such as those containing aluminum, silicon, cobalt, nickel, vanadium, molybdenum, chromium, tungsten, manganese and / or copper. The particle component may also consist of specific iron-cobalt and iron-nickel alloys described in the US patent application entitled "Magnetorheological materials based on alloy particles", both registered by J.D. Carlson and K.D. Weiss, and also intended for this presentation, a full description of which is hereby incorporated by reference.

Компонент частиц обычно находится в форме порошка, который может быть получен с помощью способов, хорошо известных специалистам. Типичные способы для приготовления порошков металлов включают восстановление окислов металлов, шлифование или растирание, электролитическое осаждение, расхождение карбонила металла, быстрое отверждение или получение из расплава. Различные порошки металлов являются коммерчески доступными, включая непосредственно полученные порошки железа, порошки восстановленного железа, порошки изолированного восстановленного железа и порошки кобальта. Диаметр частиц, используемых в них, может изменяться от приблизительно 0,1 до 500 мкм, а предпочтительно в пределах от приблизительно 1,0 до 50 мкм. The particle component is usually in powder form, which can be obtained using methods well known in the art. Typical methods for the preparation of metal powders include the reduction of metal oxides, grinding or grinding, electrolytic deposition, the dissolution of carbonyl metal, rapid curing or obtaining from the melt. Various metal powders are commercially available, including directly obtained iron powders, reduced iron powders, isolated reduced iron powders, and cobalt powders. The particle diameter used in them can vary from about 0.1 to 500 microns, and preferably in the range from about 1.0 to 50 microns.

Предпочтительными частицами данного изобретения являются непосредственно полученные порошки железа, порошки восстановленного железа, порошки сплава железо-кобальт и порошки сплава железо-никель. Preferred particles of this invention are directly obtained iron powders, reduced iron powders, iron-cobalt alloy powders and iron-nickel alloy powders.

Компонент частиц обычно составляет от приблизительно 5 до 50, предпочтительно от приблизительно 15 до 40 об.% всего состава, в зависимости от желаемой магнитной активности и вязкости материала в целом. The particle component typically comprises from about 5 to 50, preferably from about 15 to 40 vol.%, Of the total composition, depending on the desired magnetic activity and viscosity of the material as a whole.

Жидкость-носитель магнитореологического материала данного изобретения может быть любой жидкостью-носителем или средством, ранее описанным для использования в магнитореологических материалах, таким как минеральные масла, силиконовые масла и парафиновые масла, описанные в патентах, представленных выше. Дополнительные жидкости-носители, соответствующие изобретению, включают светлые масла на сополимерах кремния, гидравлические масла, хлорированные углеводороды, трансформаторные масла, галогенированные жидкие ароматические соединения, галогенированные парафины, диэфиры, полиоксиалкилены, перфторированные полиэфиры, фторированные углеводороды, фторированные силиконы и их смеси. Как известно, трансформаторные масла, относятся к тем жидкостям, которые имеют характерные свойства как электрической, так и тепловой изоляции. Трансформаторные масла природного происхождения включают рафинированные минеральные масла, которые имеют низкую вязкость и высокую химическую стабильность. Синтетические трансформаторные масла обычно содержат хлорированную ароматику (хлорированные бифенилы и трихлорбензол), которые все вместе известны как "аскарели", силиконовые масла и жидкие эфиры, такие как дибутилсебакаты. The carrier fluid of the magnetorheological material of the present invention can be any carrier fluid or agent previously described for use in magnetorheological materials, such as the mineral oils, silicone oils, and paraffin oils described in the patents presented above. Additional carrier liquids of the invention include light oils based on silicon copolymers, hydraulic oils, chlorinated hydrocarbons, transformer oils, halogenated liquid aromatic compounds, halogenated paraffins, diesters, polyoxyalkylenes, perfluorinated polyesters, fluorinated hydrocarbons, fluorinated silicones and mixtures thereof. As you know, transformer oils belong to those liquids that have the characteristic properties of both electrical and thermal insulation. Transformer oils of natural origin include refined mineral oils that have low viscosity and high chemical stability. Synthetic transformer oils typically contain chlorinated aromatics (chlorinated biphenyls and trichlorobenzene), collectively known as Ascaris, silicone oils and liquid esters such as dibutyl sebacates.

Дополнительные жидкости-носители, пригодные для использования в данном изобретении, включают кремниевые сополимеры, заторможенные эфирные соединения и цианоалкилсилоксановые гомополимеры, описанные в соответствующей заявке на патент США N 07/942549, зарегистрированной 9 сентября 1992 г и озаглавленной "Электрореологические материалы с низкой проводимостью и высоким напряжением пробоя", полное описание которой включено сюда путем упоминания. Жидкость-носитель данного изобретения может также быть модифицированной жидкостью-носителем, которую модифицируют с помощью глубокой очистки или путем образования смешивающегося раствора с жидкостью-носителем с низкой проводимостью так, чтобы обеспечить модифицированную жидкость-носитель, имеющую проводимость, меньшую чем приблизительно 1•107 с/м. Детальное описание этих модифицированных жидкостей-носителей можно найти в заявке на патент США, озаглавленной "Модифицированные электрореологические материалы, имеющие минимальную проводимость", зарегистрированную 16 октября 1992 г заявителями B.C. Munoz, S.R. Wasserman, I.D. Carlson и K.D. Weiss и предназначенную также для данного представления, полное описание которой включено сюда путем упоминания.Additional carrier liquids suitable for use in this invention include silicon copolymers, retarded ester compounds and cyanoalkylsiloxane homopolymers described in the corresponding application for US patent N 07/942549, registered September 9, 1992 and entitled "Electrorheological materials with low conductivity and high breakdown voltage, "a full description of which is incorporated herein by reference. The carrier fluid of the present invention may also be a modified carrier fluid that is modified by deep purification or by forming a miscible solution with a low conductivity carrier fluid so as to provide a modified carrier fluid having a conductivity of less than about 1 • 10 7 cm. A detailed description of these modified carrier fluids can be found in the U.S. Patent Application entitled "Modified Electrorheological Materials With Minimum Conductivity", registered on October 16, 1992 by BC Munoz, SR Wasserman, ID Carlson and KD Weiss and also intended for this presentation. a full description of which is hereby incorporated by reference.

Полисилоксаны и перфторированные полиэфиры, имеющие вязкость между приблизительно 3 и 200 сП при 25oC, также являются пригодными для использования в магнитореологическом материале данного изобретения. Подробное описание этих полисилоксанов с низкой вязкостью и перфторированных полиэфиров дано в заявке на патент США, озаглавленной "Магнитореологические материалы с низкой вязкостью", зарегистрированной одновременно с данной заявителями K.D. Weiss, I. D. Carlson и T.G. Duclos и также предназначенной для данного представления, полное содержание которой включается сюда путем упоминания. Предпочтительные жидкости-носители данного изобретения включают минеральные масла, парафиновые масла, силиконовые масла, кремниевые сополимеры, и перфторированные полиэфиры, с силиконовыми маслами и минеральными маслами, являющимися особенно предпочтительными.Polysiloxanes and perfluorinated polyesters having viscosities between approximately 3 and 200 cP at 25 ° C are also suitable for use in the magnetorheological material of the present invention. A detailed description of these low viscosity polysiloxanes and perfluorinated polyesters is given in the US patent application entitled "Low Viscosity Magnetorheological Materials", which was simultaneously filed by KD Weiss, ID Carlson and TG Duclos and also intended for this presentation, the entire contents of which are incorporated here by mention. Preferred carrier fluids of this invention include mineral oils, paraffin oils, silicone oils, silicon copolymers, and perfluorinated polyesters, with silicone oils and mineral oils being particularly preferred.

Жидкость-носитель магнитореологического материала данного изобретения должна иметь вязкость при 25oC, которая составляет между приблизительно 2 и 1000 сП, предпочтительно между приблизительно 3 и 200 сП, с вязкостью между приблизительно 5 и 100 сП, являющейся особенно предпочтительной. Жидкость-носитель данного изобретения обычно используется в количестве, находящемся в пределах от приблизительно 50 до 95, предпочтительно от приблизительно 60 до 85 об.% от всего магнитореологического материала.The carrier fluid of the magnetorheological material of the present invention should have a viscosity at 25 ° C. that is between about 2 and 1000 cP, preferably between about 3 and 200 cP, with a viscosity between about 5 and 100 cP, which is particularly preferred. The carrier fluid of the present invention is usually used in an amount ranging from about 50 to 95, preferably from about 60 to 85 vol.% Of the total magnetorheological material.

Осаждение частиц может быть минимизировано в материалах данного изобретения путем образования тиксотропной сети. Тиксотропная сетка определяется как суспензия частиц, которая при малых скоростях сдвига образует рыхлую сеть или структуру, иногда упоминаемую как кластеры или флоккуляты. Присутствие этой трехмерной структуры придает малую степень жесткости магнитореологическому материалу, тем самым уменьшая осаждение частиц. Однако, когда сдвиговое усилие прикладывают при легком встряхивании, эта структура легко разрушается или диспергируется. Когда сдвиговое усилие убирают, рыхлая секта восстанавливается через некоторое время. Particle deposition can be minimized in the materials of this invention by forming a thixotropic network. A thixotropic network is defined as a suspension of particles, which at low shear rates forms a loose network or structure, sometimes referred to as clusters or flocculates. The presence of this three-dimensional structure gives a low degree of rigidity to the magnetorheological material, thereby reducing particle deposition. However, when shear is applied with gentle shaking, this structure is easily destroyed or dispersed. When the shear force is removed, the loose sect is restored after some time.

Тиксотропная сетка или структура образуется при использовании тиксотропных веществ, связывающих водород, и/или окислов металлов, модифицированных полимерами. Коллоидные добавки могут также быть использованы для способствования в образовании тиксотропной сетки. Образование тиксотропной сетки, использующей тиксотропные вещества, связывающие водород, окислы металлов, модифицированные полимерами, и коллоидные добавки, далее описано в заявке на патент США, озаглавленной "Тиксотропные магнитореологические материалы", зарегистрированной одновременно с данной заявкой заявителями K.D. Weiss, D.A. Dixon, I.D. Carlson и A.I. Margiela и также, предназначенной для данного представления, полное содержание которой включается сюда путем упоминания. A thixotropic network or structure is formed using thixotropic substances that bind hydrogen and / or metal oxides modified with polymers. Colloidal additives can also be used to contribute to the formation of a thixotropic network. The formation of a thixotropic network using thixotropic substances that bind hydrogen, polymer-modified metal oxides, and colloidal additives is further described in the U.S. patent application entitled "Thixotropic Magnetorheological Materials" registered simultaneously with this application by K.D. Weiss, D.A. Dixon, I.D. Carlson and A.I. Margiela and also intended for this presentation, the full contents of which are hereby incorporated by reference.

Образование тиксотропной сетки данного изобретения может облегчаться путем добавления связывающих водород молекул с низким молекулярным весом, таких как вода и другие молекулы, содержащие гидроксильную, карбонильную или аминофункциональную группу. Типичные молекулы с малым молекулярным весом, связывающие водород, но иные чем вода, включают метиловый, этиловый, пропиловый, изопропиловый, бутиловый, и гексиловый спирты, этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, глицерол, алифатические, ароматические и гетероциклические амины, включая первичные, вторичные и третичные аминоспирты, и аминоэфиры, которые имеют от 1 до 16 атомов углерода на молекулу, метил-, бутил-, октил-, додецил-, гексадецил-, диэтил-, диизопропил-, и дибутиламины, этаноламин, пропаноламин, этоксиэтиламин, диоктиламин, триэтиламин, триметиламин, трибутиламин, этилендиамин, пропилен-диамин, триэтаноламин, триэтилентетрамин, пиридин-, морфолин, имидазол и их смеси. Молекулы с низким молекулярным весом, связывающие водород, если их используют, обычно употребляются в количестве, находящемся в пределах от приблизительно 0,5 до 0,5 вес.% по отношению к весу компонента частиц. The formation of a thixotropic network of the present invention can be facilitated by the addition of low molecular weight hydrogen binding molecules, such as water and other molecules containing a hydroxyl, carbonyl or amino functional group. Typical low molecular weight molecules that bind hydrogen but are other than water include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, and hexyl alcohols, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerol, aliphatic, aromatic and heterocyclic amines, including primary, secondary and tertiary amino alcohols, and amino esters that have from 1 to 16 carbon atoms per molecule, methyl, butyl, octyl, dodecyl, hexadecyl, diethyl, diisopropyl, and dibutylamines, ethanolamine, propanolamine, ethoxyethylamine, dioctylamine , triethylamine, trimethylamine, tributylamine, ethylenediamine, propylene diamine, triethanolamine, triethylenetetramine, pyridine-, morpholine, imidazole and mixtures thereof. Low molecular weight hydrogen binding molecules, if used, are typically used in an amount in the range of about 0.5 to 0.5% by weight relative to the weight of the particle component.

Дополнительное поверхностно-активное вещество для более адекватного диспергирования компонента частиц может необязательно быть использовано в данном изобретении. Такие поверхностно-активные вещества включают известные поверхностно-активные вещества или диспергирующие вещества, такие как ферроолеат и нафтенат, сульфонаты, фосфатные эфиры, глицеролмоноолеат, сорбитансесколеат, стеараты, лаураты, жирные кислоты, жирные спирты и другие поверхностно-активные вещества, обсужденные в патенте США N 3047507 (включенные сюда путем упоминания). Щелочные мыла, такие как стеарат лития и стеарат натрия, и металлические мыла, такие как тристеарат алюминия, и дистеарат алюминия, также могут в настоящее время быть использованы в качестве поверхностно-активного вещества. Кроме того, необязательное поверхностно-активное вещество может состоять из стеарически стабилизирующихся молекул, включая фторалифатические полимерные эфиры, такие как FC - 430 (3М Corporation) и из титанатных, алюминатных или цирконатных связывающих веществ, таких как KEN-REACT® (Kenrich petrochemicals, Inc.), связывающие вещества. Наконец, преципитированный силикагель, такой как тот, который описан в патенте США N 4992190 (включен сюда путем упоминания), может использоваться для диспергирования компоненты частиц. В порядке уменьшения присутствия влажности в магнитореологическом материале, является предпочтительным, чтобы преципитированный силикагель, если его используют, был высушен в конвекционной печи при температуре от приблизительно 110 до 150oC в течение периода времени от приблизительно 3 до 24 ч.An additional surfactant for a more adequate dispersion of the particle component may optionally be used in this invention. Such surfactants include known surfactants or dispersants, such as ferrooleate and naphthenate, sulfonates, phosphate esters, glycerol monooleate, sorbitan seskeleate, stearates, laurates, fatty acids, fatty alcohols and other surfactants discussed in US patent N 3047507 (incorporated herein by reference). Alkaline soaps, such as lithium stearate and sodium stearate, and metallic soaps, such as aluminum tristearate, and aluminum distearate, can also be used as surfactants. In addition, the optional surfactant may consist of stearically stabilizing molecules, including fluoroaliphatic polymer esters, such as FC-430 (3M Corporation) and titanate, aluminate or zirconate binders, such as KEN-REACT ® (Kenrich petrochemicals, Inc .) binders. Finally, precipitated silica gel, such as that described in US Pat. No. 4,992,190 (incorporated herein by reference), can be used to disperse the particle component. In order to reduce the presence of moisture in the magnetorheological material, it is preferred that the precipitated silica gel, if used, be dried in a convection oven at a temperature of from about 110 to 150 ° C. for a period of time from about 3 to 24 hours

Поверхностно-активное вещество, если его используют, предпочтительно является "высушенным" силикагелем, фторалифатическим полимерным эфиром, фосфатным эфиром или связывающим веществом. Необязательное поверхностно-активное вещество может быть использовано в количестве, находящемся в пределах от приблизительно 0,1 до 20 все.% по отношению к весу компонента частиц. The surfactant, if used, is preferably "dried" silica gel, a fluoroaliphatic polymer ester, a phosphate ester, or a binder. The optional surfactant may be used in an amount ranging from about 0.1 to 20% by weight relative to the weight of the particle component.

Приготовление магнитореологических материалов данного изобретения, где продукты загрязнения удалены с поверхности магнитореологической частицы in situ, описано ранее. Если продукты загрязнения удаляют с частицы, либо перед приготовлением магнитореологического материала, либо перед нанесением защитного покрытия, магнитореологические материалы данного изобретения могут быть приготовлены путем простого совместного перемешивания жидкости-носителя, предварительно обработанного компонента частиц и любых необязательных ингредиентов. The preparation of magnetorheological materials of the present invention, where the contamination products are removed from the surface of the magnetorheological particle in situ, has been described previously. If contamination products are removed from the particle, either before preparing the magnetorheological material or before applying a protective coating, the magnetorheological materials of the present invention can be prepared by simply co-mixing the carrier fluid, the pre-treated component of the particles and any optional ingredients.

Ингредиенты магнитореологических материалов могут сначала быть перемешаны вместе вручную шпателем или чем-то подобным, а затем после этого более тщательно перемешаны гомогенизатором, механическим миксером, механическим шейкером или соответствующим измельчающим устройством, таким как шаровая мельница, песочная мельница, коллоидная мельница, мельница для красок, галечная мельница, дробовая мельница, вибрационная мельница, вальцовая мельница, горизонтальная мельница для тонкого измельчения или подобными в порядке создания более стабильной суспензии. Условия перемешивания для приготовления магнитореологического материала, использующего магнитореологические частицы, с которых продукты загрязнения предварительно удалены, могут быть несколько менее жесткими, чем условия для приготовления и in situ удаления продуктов загрязнения. The ingredients of magnetorheological materials can first be mixed together manually with a spatula or the like, and then mixed more thoroughly with a homogenizer, a mechanical mixer, a mechanical shaker or a suitable grinding device such as a ball mill, sand mill, colloid mill, paint mill, pebble mill, shot mill, vibratory mill, roller mill, horizontal mill for fine grinding or the like in order to create more stable flax suspension. The mixing conditions for the preparation of magnetorheological material using magnetorheological particles from which the contamination products are previously removed may be somewhat less stringent than the conditions for the preparation and in situ removal of contamination products.

Оценка механических свойств и характеристик магнитореологических материалов данного изобретения, также как и других магнитореологических материалов, может быть получена с использованием реометрии с параллельными пластинами или концентрическими цилиндрами и потоком Куэтта. Теории, которые обеспечивают основу для этих методик, адекватно описаны S. O'ka в Rheology, Theory and Applications (volume 3, F.R. Eirich, ed. Academic, Press: New. York 1960), полное содержание которой включается сюда путем упоминания. Информация, которая может быть получена с помощью реометра, включает данные, относящиеся к механическому напряжению, сдвига как функции величины сдвигановой скорости. Для магнитореологических материалов данные зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига могут моделироваться по модели пластического течения Бингхэма в порядке определения динамического напряжения текучести и вязкости. В рамках этой модели динамическое напряжение текучести для магнитореологического материала соответствует пересечению подгоночной кривой линейной регрессии экспериментальных данных с вертикальной осью соответствующего графика. Магнитореологический эффект при конкретном магнитном поле может далее быть определен как разность между динамическим напряжением текучести при этом магнитном поле и динамическим напряжением текучести, измеренным в отсутствие магнитного поля. Вязкость магнитореологического материала соответствует крутизне подгоночной кривой линейной регрессии для экспериментальных данных. Evaluation of the mechanical properties and characteristics of the magnetorheological materials of this invention, as well as other magnetorheological materials, can be obtained using rheometry with parallel plates or concentric cylinders and Couette flow. The theories that provide the basis for these techniques are adequately described by S. O'ka in Rheology, Theory and Applications (volume 3, F.R. Eirich, ed. Academic, Press: New. York 1960), the full contents of which are hereby incorporated by reference. Information that can be obtained using a rheometer includes data related to mechanical stress, shear as a function of shear velocity. For magnetorheological materials, the data of the dependence of shear stress on shear rate can be modeled using the Bingham plastic flow model in order to determine the dynamic yield stress and viscosity. In the framework of this model, the dynamic yield stress for a magnetorheological material corresponds to the intersection of the fitting linear regression curve of the experimental data with the vertical axis of the corresponding graph. The magnetorheological effect in a particular magnetic field can be further defined as the difference between the dynamic yield stress in this magnetic field and the dynamic yield stress measured in the absence of a magnetic field. The viscosity of the magnetorheological material corresponds to the steepness of the fitting linear regression curve for the experimental data.

В конфигурации ячейки, с концентрическими цилиндрами магнитореологический материал помещают в круговой зазор, образованный между внутренним цилиндром радиуса R1 и внешним цилиндром радиусом R2, в то время как в простой конфигурации параллельных пластин материал помещают в плоский зазор между верхней и нижней пластинами, имеющими обе радиус Rа. В этих методиках любая, либо из пластин, либо из цилиндров, затем вращается с угловой частотой ω , в то время как другая пластина или цилиндр поддерживается неподвижной. Магнитное поле может быть приложено в этих конфигурациях ячеек поперек зазора, заполненного жидкостью, либо радиально, для конфигурации концентрических цилиндров, либо аксиально, для конфигурации параллельных пластин. Соотношение между напряжением сдвига и скоростью сдвига затем получают их этой угловой частоты и момента T, приложенного для противостояния вращению.In a cell configuration with concentric cylinders, magnetorheological material is placed in a circular gap formed between an inner cylinder of radius R 1 and an outer cylinder of radius R 2 , while in a simple configuration of parallel plates, the material is placed in a flat gap between the upper and lower plates having both radius R a . In these techniques, either one of the plates or the cylinders then rotates with an angular frequency ω, while the other plate or cylinder is held stationary. A magnetic field can be applied in these cell configurations across the gap filled with liquid, either radially to configure concentric cylinders or axially to configure parallel plates. The relationship between shear stress and shear rate is then obtained from this angular frequency and the moment T applied to resist rotation.

Последующие примеры даны для иллюстрации изобретения и не могут рассматриваться как ограничивающие рамки изобретения. The following examples are given to illustrate the invention and cannot be construed as limiting the scope of the invention.

Примеры 1 и 2. Examples 1 and 2.

В примере 1 магнитореологический материал готовят путем медленного добавления общего количества 117,9 г порошка карбонильного железа (Sigma Chemical Company) и смеси 3,54 г 11 н раствора фосфорной кислоты, который готовят, используя фосфорную кислоту (99% Aldrich Chemical Company) и дистиллированную воду 38,95 г 20 cstk минерального масла DRAKEOL 10, Pennzoil Prosucts Company). Температуру магнитореологического материала поддерживают во время этой начальной процедуры смешивания в пределах температур от приблизительно 30 до 45oC. Жидкость сначала смешивают вручную шпателем (малый сдвиг), а затем более тщательно диспергируют в гомогенную смесь с помощью использования высокоскоростного диспергатора (большой сдвиг), снабженного 16-зубцовой вращающейся головкой. Весовое количество химически обработанных частиц железа в магнитореологическом материале эквивалентно объемной доле приблизительно 0,30. Магнитореологический материал хранят в полиэтиленовом контейнере.In Example 1, magnetorheological material is prepared by slowly adding a total of 117.9 g of carbonyl iron powder (Sigma Chemical Company) and a mixture of 3.54 g of 11 N phosphoric acid solution, which is prepared using phosphoric acid (99% Aldrich Chemical Company) and distilled water 38.95 g 20 cstk mineral oil DRAKEOL 10, Pennzoil Prosucts Company). The temperature of the magnetorheological material is maintained during this initial mixing procedure within a temperature range of from about 30 to 45 ° C. The liquid is first manually mixed with a spatula (small shift) and then more carefully dispersed into a homogeneous mixture using a high speed dispersant (large shift) equipped with 16-tooth rotating head. The weight amount of chemically treated iron particles in the magnetorheological material is equivalent to a volume fraction of about 0.30. Magnetorheological material is stored in a plastic container.

В примере 2 магнитореологический материал готовят в соответствии с процедурой, описанной в примере 1. Однако в этом примере раствор фосфорной кислоты заменяют 3,54 г 11 н раствора серной кислоты, который готовят, используя серную кислоту (95-98%, Aldrich Chemical Company) и дистиллированную воду. Количество минерального масла подбирают, чтобы поддерживать объемную долю частиц в магнитореологическом материале в 0,30. Магнитореологический материал хранят в полиэтиленовом контейнере. In Example 2, magnetorheological material is prepared in accordance with the procedure described in Example 1. However, in this example, phosphoric acid solution is replaced with 3.54 g of 11 N sulfuric acid solution, which is prepared using sulfuric acid (95-98%, Aldrich Chemical Company) and distilled water. The amount of mineral oil is selected to maintain the volume fraction of particles in the magnetorheological material at 0.30. Magnetorheological material is stored in a plastic container.

Сравнительный пример 3
В примере 3 магнитореологический материал готовят согласно процедуре, описанной в примере 1. Однако в этом примере смешивают вместе общее количество 117,9 г порошка карбонильного железа (Sigma Chemical Company), 2,35 г стеариновой кислоты (Aldrich Chemical Company) в качестве дисперсанта и 28,67 г 20 cstk минерального масла DRAKEOL 10, Pennzoil Prosucts Company). Весовое количество необработанных частиц железа в магнитореологическом материале эквивалентно объемной доле приблизительно 0,30. Обычный магнитореологический материал хранят в полиэтиленовом контейнере.Reference Example 3
In Example 3, magnetorheological material is prepared according to the procedure described in Example 1. However, in this example, a total amount of 117.9 g of carbonyl iron powder (Sigma Chemical Company), 2.35 g of stearic acid (Aldrich Chemical Company) are mixed together and 28.67 g of 20 cstk of mineral oil DRAKEOL 10, Pennzoil Prosucts Company). The weight amount of untreated iron particles in the magnetorheological material is equivalent to a volume fraction of about 0.30. Conventional magnetorheological material is stored in a plastic container.

Магнитореологическая активность для примеров 1-3
Магнитореологические материалы, приготовленные в примерах 1, 2 и 3, оценивают с помощью использования реометрии на параллельных пластинах. Сводка данных по магнитореологическому эффекту, наблюдаемому для этих магнитореологических материалов при различных напряженностях магнитного поля и при 25oC, представлена в табл. 1. Значительно более высокий магнитореологический эффект наблюдается для магнитореологических материалов, использующих частицы, где продукты загрязнения удаляют с помощью химической обработки (примеры 1 и 2), по сравнению с магнитореологическим материалом, содержащим обычные необработанные частицы (пример 3). При напряженности магнитного поля 5000 Э магнитореологический эффект, проявляемый магнитореологическими материалами, содержащими химически обработанные частицы, приблизительно на 71% больше, чем тот, который проявляет обычный магнитореологический материал.Magnetorheological activity for examples 1-3
Magnetorheological materials prepared in examples 1, 2 and 3 are evaluated using rheometry on parallel plates. A summary of the magnetorheological effect observed for these magnetorheological materials at various magnetic fields and at 25 o C is presented in table. 1. A significantly higher magnetorheological effect is observed for magnetorheological materials using particles, where the pollution products are removed by chemical treatment (examples 1 and 2), compared with magnetorheological material containing conventional untreated particles (example 3). With a magnetic field strength of 5000 Oe, the magnetorheological effect exerted by magnetorheological materials containing chemically treated particles is approximately 71% greater than that of a conventional magnetorheological material.

Пример 4
Магнитореологический материал готовят путем смешивания вместе общего количества 123,2 г порошка карбонильного железа (Sigma Chemical Company), 2,46 г стеариновой кислоты (Aldrich Chemical Company) в качестве дисперсанта и 34,20 200 cstk силиконового масла (Dow Corning Corporation). Это весовое количество частиц железа эквивалентно объемной доле в магнитореологическом материале, составляющей приблизительно 0,30. Жидкость превращают в гомогенную смесь, используя растирающую мельницу. Union Process, 01 HD, снабженную емкостью в 110 см3. Шлифовальные средства, используемые в этой растирающей мельнице, находятся в форме шаров из нержавеющей стали. Эта мельница может уменьшать средний размер и распределение по размерам компонента частиц, когда соударяющиеся шлифовальные средства имеют высокую кинетическую энергию. Эти шлифовальные средства приобретают достаточную кинетическую энергию для удаления продуктов загрязнения с компонента частиц, когда приводной вал и крылья этой мельницы вращаются с окружной скоростью приблизительно 91 м/мин. Максимальная окружная скорость этой мельницы, как измерено, составляет приблизительно 182 м/мин. Магнитореологический материал агрессивно измельчается в этом абразивном процессе за период 48 часов с окружной скоростью приблизительно 136 м/мин. Магнитореологический материал отделяют от шлифовальных средств и хранят в полиэтиленовом контейнере.Example 4
Magnetorheological material is prepared by mixing together a total of 123.2 g of carbonyl iron powder (Sigma Chemical Company), 2.46 g of stearic acid (Aldrich Chemical Company) as a dispersant, and 34.20 200 cstk silicone oil (Dow Corning Corporation). This weight quantity of iron particles is equivalent to a volume fraction of approximately 0.30 in a magnetorheological material. The liquid is converted into a homogeneous mixture using a grinding mill. Union Process, 01 HD, equipped with a capacity of 110 cm 3 . The grinders used in this grinding mill are in the form of stainless steel balls. This mill can reduce the average size and size distribution of the particle component when colliding grinding means have high kinetic energy. These grinding media acquire sufficient kinetic energy to remove contaminants from the particle component when the drive shaft and wings of this mill rotate at a peripheral speed of approximately 91 m / min. The maximum peripheral speed of this mill, as measured, is approximately 182 m / min. Magnetorheological material is aggressively ground in this abrasive process over a period of 48 hours at a peripheral speed of approximately 136 m / min. Magnetorheological material is separated from the grinding means and stored in a plastic container.

Сравнительный пример 5
Магнитореологический материал готовят согласно процедуре, описанной в примере 4. Однако в этом примере мельница работает с окружной скоростью приблизительно 76 м/мин в течение периода 96 ч. Вращение приводного вала и крыльев при этой угловой скорости не сообщает достаточной кинетической энергии для шлифовальных средств из нержавеющей стали для удаления продуктов загрязнения с поверхности компонента частиц. Обычный магнитореологический материал отделяют от шлифовальных средств и хранят в полиэтиленовом контейнере.Reference Example 5
Magnetorheological material is prepared according to the procedure described in example 4. However, in this example, the mill operates at a peripheral speed of approximately 76 m / min for a period of 96 hours. Rotation of the drive shaft and wings at this angular speed does not provide sufficient kinetic energy for stainless grinding tools steel to remove pollution products from the surface of the particle component. Conventional magnetorheological material is separated from the grinding means and stored in a plastic container.

Магнитореологическая активность для примеров 1-3
Магнитореологические материалы, приготовленные в примерах 4 и 5, оценивают с помощью использования реометрии на параллельных пластинах. Сводка магнитореологического эффекта для этих магнитореологических материалов при различных напряженностях магнитного поля и при 25oC представлена в табл. 2. Значительно более высокий магнитореологический эффект наблюдается для магнитореологических материалов, использующих частицы, где продукты загрязнения удалены с помощью шлифовальных средств из нержавеющей стали в абразивном процессе (пример 4), по сравнению с магнитореологическим материалом, содержащим обычные частицы (пример 5). При напряженности магнитного поля 3000 Э магнитореологический эффект, проявляемый магнитореологическими материалами, содержащими частицы, модифицированные в абразивном процессе, имеет значение приблизительно на 69% большее, чем проявляет обычный магнитореологический материал.Magnetorheological activity for examples 1-3
Magnetorheological materials prepared in examples 4 and 5 are evaluated using rheometry on parallel plates. A summary of the magnetorheological effect for these magnetorheological materials at various magnetic fields and at 25 o C is presented in table. 2. A significantly higher magnetorheological effect is observed for magnetorheological materials using particles, where the contamination products are removed using stainless steel grinding means in an abrasive process (example 4), compared with magnetorheological material containing ordinary particles (example 5). At a magnetic field strength of 3000 Oe, the magnetorheological effect exerted by magnetorheological materials containing particles modified in an abrasive process is approximately 69% greater than that of a conventional magnetorheological material.

Пример 6
Магнитореологический материал готовят путем добавления друг к другу общего количества 117,9 г порошка восстановленного железа (ATOMET 95G, Quebec Metal Powder Limited) 8,75 г порошка Mn/Zn феррита (# 3302-0, D. M. Steward Manufacturing Company) в качестве абразивной добавки, 2,53 г полиоксиэтилен/силиконового привитого сополимера (SILWET L 7500, Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc.) в качестве тиксотропного вещества, и 29,13 г 10 cstk силиконового масла L-45, L-45 Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc. Жидкость сначала смешивают вручную шпателем (слабый сдвиг), а затем более тщательно диспергируют в гомогенную смесь с помощью использования высокоскоростного диспергатора (сильный сдвиг), снабженного 16-зубцовой вращающейся головкой, и работающего при окружной скорости приблизительно 122 м/мин в течение приблизительно 5 мин. Весовое количество частиц железа в магнитореологическом материале эквивалентно объемной доле приблизительно 0,30. Присутствие абразивного порошка феррита в этом магнитореологическом материале эффективно удаляет продукты загрязнения с поверхности частиц железа. Магнитореологический материал, компонент частиц которого модифицируют путем обработки абразивом, хранят в полиэтиленовом контейнере.Example 6
Magnetorheological material is prepared by adding to each other a total amount of 117.9 g of reduced iron powder (ATOMET 95G, Quebec Metal Powder Limited) 8.75 g of Mn / Zn ferrite powder (# 3302-0, DM Steward Manufacturing Company) as an abrasive additive , 2.53 g of a polyoxyethylene / silicone grafted copolymer (SILWET L 7500, Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc.) as a thixotropic substance, and 29.13 g of 10 cstk silicone oil L-45, L-45 Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc. The liquid is first manually mixed with a spatula (slight shear) and then more carefully dispersed into a homogeneous mixture using a high-speed dispersant (strong shear) equipped with a 16-tooth rotating head and operating at a peripheral speed of approximately 122 m / min for approximately 5 minutes . The weight amount of iron particles in the magnetorheological material is equivalent to a volume fraction of about 0.30. The presence of abrasive ferrite powder in this magnetorheological material effectively removes contamination products from the surface of iron particles. Magnetorheological material, the particle component of which is modified by abrasive treatment, is stored in a plastic container.

Сравнительный пример 7
Магнитореологический материал готовят в соответствии с процедурой, описанной в примере 6, за исключением того, что абразивный порошок феррита исключается. Весовое количество компонента масла изменяют, чтобы оставить объемную долю частиц железа в магнитореологическом материале равной 0,30. Этот обычный магнитореологический материал хранят в полиэтиленовом контейнере.Reference Example 7
Magnetorheological material is prepared in accordance with the procedure described in example 6, except that the abrasive powder of ferrite is excluded. The weight amount of the oil component is changed to leave the volume fraction of iron particles in the magnetorheological material equal to 0.30. This conventional magnetorheological material is stored in a plastic container.

Магнитореологическая активность для примеров 6 и 7
Магнитореологические материалы, приготовленные в примерах 6 и 7, оценивают, используя реометрию на параллельных пластинках. Сводка результатов по магнитореологическому эффекту, наблюдающихся для этих магнитореологических материалов при различных напряженностях магнитного поля и при 25oC, представлена в табл. 3. Значительно больший магнитореологический эффект наблюдается для магнитореологического материала, использующего частицы, где продукты загрязнения удалены с помощью присутствия абразива в процессе абразивной обработки (пример 6), по сравнению с магнитореологическим материалом, содержащим обычные частицы (пример 7). При напряженности магнитного поля 5000 Э магнитореологический эффект, проявляемый магнитореологическим материалом, содержащим частицы, модифицированные в процессе абразивной обработки, имеет значение приблизительно на 147% большее, чем то, которое проявляется обычным магнитореологическим материалом.Magnetorheological activity for examples 6 and 7
Magnetorheological materials prepared in examples 6 and 7, evaluate using rheometry on parallel plates. A summary of the results on the magnetorheological effect observed for these magnetorheological materials at various magnetic fields and at 25 o C is presented in table. 3. A significantly greater magnetorheological effect is observed for magnetorheological material using particles, where the pollution products are removed by the presence of abrasive during abrasive processing (example 6), compared with magnetorheological material containing ordinary particles (example 7). At a magnetic field strength of 5000 Oe, the magnetorheological effect exerted by the magnetorheological material containing particles modified by the abrasive treatment has a value of approximately 147% greater than that exhibited by conventional magnetorheological material.

Примеры 8-10
В примере 8 магнитореологический материал готовят путем добавления друг к другу общего количества 117,9 г непосредственно полученного порошка железа (MICROPOW DER S-1640, GAF Chemicals Corporation), 1,18 г карбида бора (99% Johnson Matthey Company) в качестве абразивной добавки, 2,36 г органомодифицированного полидиметилсиликсанового сополимера (SILWET L 7500, Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc, в качестве тиксотропного вещества, связывающего водород, и 27,55 г 10 cstk силиконового масла (L-45 Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc).Examples 8-10
In Example 8, magnetorheological material is prepared by adding to each other a total amount of 117.9 g of directly obtained iron powder (MICROPOW DER S-1640, GAF Chemicals Corporation), 1.18 g of boron carbide (99% Johnson Matthey Company) as an abrasive additive 2.36 g of an organically modified polydimethylsilixane copolymer (SILWET L 7500, Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc, as a thixotropic hydrogen binding agent, and 27.55 g of 10 cstk silicone oil (L-45 Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc).

Жидкость сначала смешивают вручную шпателем (слабый сдвиг), а затем более тщательно диспергируют в гомогенную смесь с помощью использования высокоскоростного диспергатора (сильный сдвиг), снабженного 16-зубцовой вращающейся головкой и работающего при окружной скорости приблизительно 122 м/мин в течение приблизительно 5 мин. Весовое количество частиц железа в магнитореологическом материале эквивалентно объемной доле приблизительно 0,32. Присутствие абразивной добавки в этом магнитореологическом материале эффективно удаляет продукты загрязнения с поверхности частиц железа. Магнитореологический материал, компонент частиц которого модифицирован с помощью процесса абразивной обработки, хранят в полиэтиленовом контейнере. The liquid is first manually mixed with a spatula (slight shear) and then more carefully dispersed into a homogeneous mixture using a high-speed dispersant (strong shear) equipped with a 16-tooth rotating head and operating at a peripheral speed of approximately 122 m / min for approximately 5 minutes. The weight amount of iron particles in the magnetorheological material is equivalent to a volume fraction of approximately 0.32. The presence of an abrasive additive in this magnetorheological material effectively removes contamination products from the surface of iron particles. Magnetorheological material, the particle component of which is modified using the abrasive treatment process, is stored in a plastic container.

Магнитореологические материалы готовят в примерах 9 и 10 согласно процедуре, описанной в примере 8. Однако в примере 9 порошок карбида бора заменяют 1,51 г порошка карбида кремния (альфа, 99,8%, Johnson Matthey Company) в качестве абразивной добавки. В примере 10 абразивная добавка заменяется 2,43 г порошка окисла железа (11,111) (97% Johnson Matthey Company). Весовое количество частиц железа в каждом из магнитореологических материалов эквивалентно объемной доле приблизительно 0,32 . Магнитореологические материалы, частицы которых модифицируются путем процесса обработки абразивом, хранят в полиэтиленовом контейнере. Magnetorheological materials are prepared in Examples 9 and 10 according to the procedure described in Example 8. However, in Example 9, boron carbide powder is replaced with 1.51 g of silicon carbide powder (alpha, 99.8%, Johnson Matthey Company) as an abrasive additive. In Example 10, the abrasive additive is replaced with 2.43 g of iron oxide powder (11.111) (97% Johnson Matthey Company). The weight amount of iron particles in each of the magnetorheological materials is equivalent to a volume fraction of approximately 0.32. Magnetorheological materials, particles of which are modified by the abrasive treatment process, are stored in a plastic container.

Сравнительный пример 11
Магнитореологический материал готовят в соответствии с с процедурой, описанной в примере 8. Однако в данном случае абразивную добавку не включают а магнитореологический материал. Количество масла-носителя соответственно увеличивают, обеспечивая, чтобы объемная доля частиц железа в магнитореологическом материале составляла приблизительно 0,32. Обычный магнитореологический материал хранят в полиэтиленовом контейнере.Reference Example 11
Magnetorheological material is prepared in accordance with the procedure described in example 8. However, in this case, the abrasive additive does not include magnetorheological material. The amount of carrier oil is accordingly increased, ensuring that the volume fraction of iron particles in the magnetorheological material is approximately 0.32. Conventional magnetorheological material is stored in a plastic container.

Магнитореологическая активность для примеров 8-11
Магнитореологические материалы, приготовленные в примерах 8, 9, 10 оценивают, используя реометрию на параллельных пластинках. Сводка результатов по магнитореологическому эффекту, наблюдаемых для этих магнитореологических материалов при различных напряженностях магнитного поля и при 25oC, представлена в табл. 4. Значительно более высокий магнитореологический эффект наблюдают для магнитореологических материалов, использующих частицы, где продукты загрязнения удаляются в присутствии абразивной добавки или частиц окисла железа в процессе абразивной обработки (примеры 8-10), по сравнению с магнитореологическим материалом, содержащим обычные частицы (пример 11). При напряженности магнитного поля 3000 Э магнитореологический эффект, проявляемый магнитореологическим материалом, содержащими частицы, модифицированные в процессе обработки абразивом, имеет значение превышающее на 74% то, которое проявляется обычным магнитореологическим материалом.Magnetorheological activity for examples 8-11
Magnetorheological materials prepared in examples 8, 9, 10 are evaluated using rheometry on parallel plates. A summary of the results on the magnetorheological effect observed for these magnetorheological materials at various magnetic fields and at 25 o C is presented in table. 4. A significantly higher magnetorheological effect is observed for magnetorheological materials using particles, where the pollution products are removed in the presence of an abrasive additive or particles of iron oxide during abrasive treatment (examples 8-10), compared with magnetorheological material containing ordinary particles (example 11 ) At a magnetic field strength of 3000 Oe, the magnetorheological effect exerted by the magnetorheological material containing particles modified by the abrasive treatment has a value exceeding 74% that manifested by ordinary magnetorheological material.

Пример 12
Магнитореологический материал готовят путем добавления друг к другу общего количества 117,9 г порошка восстановленного железа (MICROPOWDER R-1430, GAF Chemicals Corporation) 1,90 г гидрофобной мелкодисперсной окиси кремния (CABOSIL TS -72, Cabot Corporation) и 29,95 г 10 cstk силиконового масла (L-45, Union Carbide Chemicals and Plasties Company, Inc). Жидкость сначала смешивают вручную шпателем (слабый сдвиг) а затем более тщательно диспергируют в гомогенную смесь, используя высокоскоростной диспергатор (сильный сдвиг), снабженный 16-зубцовой вращающейся головкой и работающий при окружной скорости приблизительно 122 м/мин в течение приблизительно 5 мин. Весовое количество частиц железа в магнитореологическом материале эквивалентно объемной доле приблизительно 0,32. Присутствие абразивного порошка гидрофобной окиси кремния в этом магнитореологическом материале эффективно удаляет продукты загрязнения с поверхности частиц. Магнитореологический материал, компонент частиц которого модифицируется в процессе абразивной обработки, хранят в полиэтиленовом контейнере.Example 12
Magnetorheological material is prepared by adding to each other a total amount of 117.9 g of reduced iron powder (MICROPOWDER R-1430, GAF Chemicals Corporation) 1.90 g of hydrophobic finely divided silica (CABOSIL TS-72, Cabot Corporation) and 29.95 g of 10 cstk silicone oil (L-45, Union Carbide Chemicals and Plasties Company, Inc). The liquid is first manually mixed with a spatula (weak shear) and then more carefully dispersed into a homogeneous mixture using a high-speed dispersant (strong shear) equipped with a 16-tooth rotating head and operating at a peripheral speed of approximately 122 m / min for approximately 5 minutes. The weight amount of iron particles in the magnetorheological material is equivalent to a volume fraction of approximately 0.32. The presence of the hydrophobic silica abrasive powder in this magnetorheological material effectively removes contamination products from the surface of the particles. Magnetorheological material, the particle component of which is modified during the abrasive treatment, is stored in a plastic container.

Сравнительный пример 13
Магнитореологический материал готовят в соответствии с процедурой, описанной в примере 12, за исключением того, что порошок гидрофобной окиси кремния заменяют идентичным количеством гидрофобного дисперсанта на основе силикагеля (HI-SIL, 233, PPG Industries). Этот дисперсант на основе силикагеля, который ранее был описан в качестве дисперсанта в патенте США N 4992190, сушат в конвекционной печи при 130oC в течение 24 ч перед использованием. Этот магнитореологический материал содержит объемную долю частиц, равную 0,32. Этот обычный магнитореологический материал хранят в полиэтиленовом контейнере.Reference Example 13
Magnetorheological material is prepared in accordance with the procedure described in example 12, except that the hydrophobic silica powder is replaced with an identical amount of a hydrophobic silica gel dispersant (HI-SIL, 233, PPG Industries). This silica gel dispersant, which was previously described as a dispersant in US Pat. No. 4,992,190, is dried in a convection oven at 130 ° C. for 24 hours before use. This magnetorheological material contains a volume fraction of particles equal to 0.32. This conventional magnetorheological material is stored in a plastic container.

Магнитореологическая активность для примеров 12 и 13
Магнитореологические материалы, приготовленные в примерах 12 и 13, оценивают, используя реометрию на параллельных пластинках. Сводка результатов по магнитореологическому эффекту для этих магнитореологических материалов при различных напряженностях магнитного поля и при 25oC представлена на чертеже. Значительно более высокий магнитореологический эффект получают для магнитореологических материалов, использующих частицы, где продукты загрязнения удаляются с помощью присутствия абразивной гидрофобной добавки окиси кремния в процессе абразивной обработки (пример 12), по сравнению с магнитореологическим материалом, содержащим обычные частицы (пример 13). При напряженности магнитного поля 5000 Э магнитореологический эффект, проявляемый магнитореологическим материалом, содержащим частицы, модифицированные в процессе абразивной обработки, имеет значение, превышающее на приблизительно 167% значение, проявляемое обычным магнитореологическим материалом.Magnetorheological activity for examples 12 and 13
Magnetorheological materials prepared in examples 12 and 13 are evaluated using rheometry on parallel plates. A summary of the results on the magnetorheological effect for these magnetorheological materials at various magnetic fields and at 25 o C is presented in the drawing. A significantly higher magnetorheological effect is obtained for magnetorheological materials using particles, where the pollution products are removed by the presence of an abrasive hydrophobic additive of silicon oxide during the abrasive treatment (example 12), compared with magnetorheological material containing ordinary particles (example 13). At a magnetic field strength of 5000 Oe, the magnetorheological effect exerted by the magnetorheological material containing particles modified during the abrasive treatment has a value that is approximately 167% higher than that exhibited by conventional magnetorheological material.

Как можно увидеть из предыдущих примеров, магнитореологические материалы, которые содержат компонент частиц, который модифицируется с помощью удаления изначальных продуктов загрязнения путем химической обработки или абразивной обработки, проявляют значительно более высокий магнитореологический эффект, чем обычные магнитореологические материалы. As can be seen from the previous examples, magnetorheological materials that contain a particle component that is modified by removing the original pollution products by chemical treatment or abrasive treatment exhibit a significantly higher magnetorheological effect than conventional magnetorheological materials.

Claims (33)

1. Магнитореологический материал, содержащий жидкость-носитель и магнитно активные частицы, отличающийся тем, что частицы модифицируются так, что поверхность частицы становится в основном свободной от продуктов загрязнения. 1. Magnetorheological material containing a carrier fluid and magnetically active particles, characterized in that the particles are modified so that the surface of the particle becomes mostly free from pollution products. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что продукты загрязнения удаляются с поверхности частицы с помощью обработки абразивом, химической обработки или их комбинации. 2. The material according to claim 1, characterized in that the pollution products are removed from the surface of the particles by abrasive treatment, chemical treatment, or a combination thereof. 3. Материал по п.2, отличающийся тем, что абразивная обработка включает физическое удаление продуктов загрязнения путем столкновения с высокой скоростью поверхности частицы с абразивными средствами. 3. The material according to claim 2, characterized in that the abrasive treatment includes the physical removal of pollution products by collision with a high speed of the surface of the particles with abrasive means. 4. Материал по п.3, отличающийся тем, что абразивные средства являются абразивной добавкой. 4. The material according to claim 3, characterized in that the abrasive products are an abrasive additive. 5. Материал по п.4, отличающийся тем, что абразивную добавку выбирают из группы, состоящей из окислов алюминия, железа, хрома, циркония, гафния, титана, кремния и магния, карбидов, нитридов и боридов алюминия, кремния и бора, металлокерамик или их комбинаций. 5. The material according to claim 4, characterized in that the abrasive additive is selected from the group consisting of oxides of aluminum, iron, chromium, zirconium, hafnium, titanium, silicon and magnesium, carbides, nitrides and borides of aluminum, silicon and boron, cermet or their combinations. 6. Материал по п.4, отличающийся тем, что абразивную добавку выбирают из группы, состоящей из алмазной пыли, граната, корунда, окиси алюминия, черного минерального шлака, Cr2O3, HfO2, TiO2, MgO, стекла, песка, гидрофобной окиси алюминия, силикатов алюминия, пемзы, красного полированного порошка, наждака, полевого шпата, SiC, B4C, BN, Si3N4, AlN, окиси церия, феррита, магнетита и мелкодисперсной окиси алюминия.6. The material according to claim 4, characterized in that the abrasive additive is selected from the group consisting of diamond dust, garnet, corundum, aluminum oxide, black mineral slag, Cr 2 O 3 , HfO 2 , TiO 2 , MgO, glass, sand hydrophobic alumina, silicates of aluminum, pumice, red polished powder, emery, feldspar, SiC, B 4 C, BN, Si 3 N 4 , AlN, cerium oxide, ferrite, magnetite and fine alumina. 7. Материал по п.6, отличающийся тем, что абразивная добавка является гидрофобной окисью кремния, ферритом или окисью алюминия. 7. The material according to claim 6, characterized in that the abrasive additive is hydrophobic silicon oxide, ferrite or aluminum oxide. 8. Материал по п.4, отличающийся тем, что высокая скорость достигается с помощью объединения магнитно-активной частицы, жидкости-носителя и любых ингредиентов по выбору, тщательного перемешивания шпателем или чем-то подобным, а затем более тщательного перемешивания с помощью гомогенизатора, механического миксера, механического шейкера или соответствующего измельчающего устройства, тактого, как шаровая мельница, песочная мельница, растирающая мельница, коллоидная мельница, мельница для красок, галечная мельница, дробовая мельница, вибрационная мельница, вальцовая мельница, горизонтальная мельница для тонкого измельчения или им подобные. 8. The material according to claim 4, characterized in that high speed is achieved by combining a magnetically active particle, a carrier fluid and any ingredients of your choice, thoroughly mixing with a spatula or the like, and then more thoroughly mixing with a homogenizer, a mechanical mixer, a mechanical shaker, or an appropriate grinding device, such as a ball mill, sand mill, grinding mill, colloid mill, paint mill, pebble mill, shot mill, vibra ion mill, roller mill, horizontal mill for fine grinding or the like. 9. Материал по п.3, отличающийся тем, что абразивные средства являются шлифовальными средствами. 9. The material according to claim 3, characterized in that the abrasive means are grinding means. 10. Материал по п.9, отличающийся тем, что шлифовальные средства включают шарики, бусинки, чешуйки, гальку, песок или дробь, состоящие из различных материалов, включая нержавеющую сталь, керамику, фарфор, кремень, высокоуглеродистую сталь, сталь с высоким содержанием марганца, литьевой сплав никеля, низкоуглеродистую кованую сталь, карбид вольфрама, стекло, силикат циркония, окись циркония и окись алюминия. 10. The material according to claim 9, characterized in that the grinding means include balls, beads, flakes, pebbles, sand or sand, consisting of various materials, including stainless steel, ceramics, porcelain, flint, high carbon steel, high manganese steel , cast nickel alloy, low carbon forged steel, tungsten carbide, glass, zirconium silicate, zirconium oxide and aluminum oxide. 11. Материал по п.9, отличающийся тем, что скорость сообщается с помощью измельчающего устройства, выбираемого из группы, состоящей из песочных мельниц, шаровых мельниц, растирающих мельниц, гелечных мельниц, дробовых мельниц, вибрационных мельниц и горизонтальных мельниц для тонкого измельчения. 11. The material according to claim 9, characterized in that the speed is communicated using a grinding device selected from the group consisting of sand mills, ball mills, grinding mills, gel mills, shot mills, vibratory mills and horizontal mills for fine grinding. 12. Материал по п.9, отличающийся тем, что шлифовальные средства являются колесом, диском или лезвием и скорость сообщается с помощью вальцевой мельницы. 12. The material according to claim 9, characterized in that the grinding means are a wheel, a disk or a blade and the speed is communicated using a roller mill. 13. Материал по п.2, отличающийся тем, что химическая обработка проводится путем кислотной очистки, щелочной очистки, электролитической очистки, ультразвуковой очистки или их комбинаций. 13. The material according to claim 2, characterized in that the chemical treatment is carried out by acid cleaning, alkaline cleaning, electrolytic cleaning, ultrasonic cleaning, or combinations thereof. 14. Материал по п.2, отличающийся тем, что химическая обработка проводится либо перед приготовлением магнитореологического материала, либо перед нанесением защитного покрытия на поверхность частицы, причем химическую обработку выбирают из группы, состоящей из кислотной очистки, щелочной очистки, электролитической очистки, ультразвуковой очистки, восстановления металла, плазменной очистки, ионного травления, очистки распылением и их комбинаций. 14. The material according to claim 2, characterized in that the chemical treatment is carried out either before preparing the magnetorheological material, or before applying a protective coating to the particle surface, the chemical treatment being selected from the group consisting of acid treatment, alkaline cleaning, electrolytic cleaning, ultrasonic cleaning metal recovery, plasma treatment, ion etching, spray cleaning and combinations thereof. 15. Материал по п.2, отличающийся тем, что продукты загрязнения удаляют непосредственно перед нанесением защитного покрытия на поверхность частицы. 15. The material according to claim 2, characterized in that the pollution products are removed immediately before applying a protective coating to the surface of the particle. 16. Материал по п.15, отличающийся тем, что защитное покрытие производится из немагнитных металлов, керамик, термопластиков с высокими рабочими характеристиками, термореактивных полимеров или их комбинаций. 16. The material according to p. 15, characterized in that the protective coating is made of non-magnetic metals, ceramics, high performance thermoplastics, thermosetting polymers, or combinations thereof. 17. Материал по п.16, отличающийся тем, что защитное покрытие наносится путем физического осаждения или путем химического осаждения из паровой фазы. 17. The material according to clause 16, wherein the protective coating is applied by physical deposition or by chemical vapor deposition. 18. Материал по п.1, отличающийся тем, что частица состоит из парамагнитного, суперпарамагнитного или ферромагнитного соединения. 18. The material according to claim 1, characterized in that the particle consists of a paramagnetic, superparamagnetic or ferromagnetic compound. 19. Материал по п.18, отличающийся тем, что частица состоит из материала, выбираемого из группы, состоящей из железа, сплавов железа, нитрида железа, карбида железа, карбонильного железа, двуокиси хрома, низкоуглеродистой стали, кремнистой стали, никеля, кобальта и их смесей. 19. The material according to p. 18, characterized in that the particle consists of a material selected from the group consisting of iron, alloys of iron, iron nitride, iron carbide, carbonyl iron, chromium dioxide, low carbon steel, silicon steel, nickel, cobalt and their mixtures. 20. Материал по п.1, отличающийся тем, что частицы являются металлическим порошком, выбираемым из группы, состоящей из непосредственно получаемых порошков железа, порошков восстановленного железа, порошков изолированного восстановленного железа и порошков кобальта. 20. The material according to claim 1, characterized in that the particles are a metal powder selected from the group consisting of directly obtained iron powders, reduced iron powders, isolated reduced iron powders and cobalt powders. 21. Материал по п.1, отличающийся тем, что частицы являются непосредственно получаемым порошком железа, порошком восстановленного железа, порошком сплава железо - кобальт или порошком сплава железо - никель. 21. The material according to claim 1, characterized in that the particles are directly obtained iron powder, reduced iron powder, iron-cobalt alloy powder or iron-nickel alloy powder. 22. Материал по п.1, отличающийся тем, что жидкость-носитель выбирают из группы, состоящей из минеральных масел, силиконовых масел, белых масел на основе сополимеров кремния, парафиновых масел, гидравлических масел, хлорированных углеводородов, трансформаторных масел, галогенированных жидких ароматических соединений, галогенированных парафинов, диэфиров, полиоксиалкиленов, перфторированных полиэфиров, фторированных углеводородов, фторированных силиконов, заторможенных эфирных соединений, цианоалкилсилоксановых гомополимеров, модифицированных жидкостей-носителей, имеющих поверхность менее чем приблизительно 1 • 107 семенс/м, полисилоксанов и их смесей.22. The material according to claim 1, characterized in that the carrier fluid is selected from the group consisting of mineral oils, silicone oils, white oils based on silicon copolymers, paraffin oils, hydraulic oils, chlorinated hydrocarbons, transformer oils, halogenated liquid aromatic compounds , halogenated paraffins, diesters, polyoxyalkylenes, perfluorinated polyesters, fluorinated hydrocarbons, fluorinated silicones, inhibited ether compounds, cyanoalkylsiloxane homopolymers, modif th e carrier fluids having a surface less than about 1 • 10 July Semens / m, polysiloxanes, and mixtures thereof. 23. Материал по п.22, отличающийся тем, что жидкость-носитель выбирают из группы, состоящей из минеральных масел, парафиновых масел, силиконовых масел, сополимеров кремния и перфторированных полиэфиров. 23. The material according to item 22, wherein the carrier fluid is selected from the group consisting of mineral oils, paraffin oils, silicone oils, silicon copolymers and perfluorinated polyesters. 24. Материал по п.23, отличающийся тем, что жидкость-носитель является силиконовым маслом или минеральным маслом. 24. The material according to item 23, wherein the carrier fluid is a silicone oil or mineral oil. 25. Материал по п.1, отличающийся тем, что осаждение частиц минимизируется путем образования тиксотропной сетки. 25. The material according to claim 1, characterized in that the deposition of particles is minimized by the formation of a thixotropic network. 26. Материал по п.25, отличающийся тем, что образованию тиксотропной сетки способствуют путем добавления молекул, связывающих водород, с низкой молекулярной массой, включающих гидроксильную, карбоксильную или аминофункциональную группу. 26. The material according A.25, characterized in that the formation of a thixotropic network is facilitated by the addition of molecules that bind hydrogen with a low molecular weight, including a hydroxyl, carboxyl or amino-functional group. 27. Материал по п.26, отличающийся тем, что молекула, связывающая водород, с низкой молекулярной массой, выбирается из группы, состоящей из воды, метилового, этилового, пропилового, изопропилового, бутилового и гексилового спиртов, этиленгликоля, диэтиленгликоля, пропиленгликоля, глицерола, алифатических, ароматических и гетероциклических аминов, включая первичные, вторичные и третичные аминоспирты и аминоэфиры, которые имеют 1 - 16 атомов углерода в молекуле, метил-, бутил-, октил-, додецил-, гексадецил-, диэтил-, диизо-пропил- и дибутиламины, этаноламин-, пропаноламин, этоксиэтиламин, диоктиламин, триэтиламин, триметиламин, трибутиламин, этилендиамин, пропилендиамин, триэтаноламин, триэтилентетрамин, пиридин, морфолин, имидазол и их смеси. 27. The material according to p. 26, wherein the low molecular weight hydrogen binding molecule is selected from the group consisting of water, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl and hexyl alcohols, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerol , aliphatic, aromatic and heterocyclic amines, including primary, secondary and tertiary amino alcohols and amino esters that have 1 to 16 carbon atoms in the molecule, methyl, butyl, octyl, dodecyl, hexadecyl, diethyl, diiso-propyl- and dibutylamines, this olamin-, propanolamine, ethoxyethylamino, dioctylamine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, ethylenediamine, propylenediamine, triethanolamine, triethylenetetramine, pyridine, morpholine, imidazole, and mixtures thereof. 28. Материал по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверхностно-активное вещество. 28. The material according to claim 1, characterized in that it further comprises a surfactant. 29. Материал по п.28, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из ферроолеата и нафтената, сульфонатов, фосфатэфиров, глицеролмоноолеата, сорбитансесколеата, лауратов, жирных кислот, жирных спиртов, стеарата лития, стеарата натрия, тристеарата алюминия, преципитированного силикагеля, дистеарата алюминия, фторалифатических полимерных эфиров и татанатных, алюминатных и цирконатных связующих веществ. 29. The material according to p. 28, characterized in that the surfactant is selected from the group consisting of ferrooleate and naphthenate, sulfonates, phosphate esters, glycerol monooleate, sorbitan seskeleate, laurates, fatty acids, fatty alcohols, lithium stearate, sodium stearate, aluminum tristearate precipitated silica gel, aluminum distearate, fluoroaliphatic polymer esters and tatanate, aluminate and zirconate binders. 30. Материал по п.29, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество является преципитированным силикагелем, фторалифатическим полимерным эфиром, фосфатэфиром или связывающим веществом. 30. The material according to clause 29, wherein the surfactant is precipitated silica gel, a fluoroaliphatic polymer ether, phosphate ether or a binder. 31. Материал по п.30, отличающийся тем, что преципитированный силикагель сушат в конвекционной печи при температуре от приблизительно 110 до 150oC в течение приблизительно 3 - 24 ч.31. The material according to p. 30, characterized in that the precipitated silica gel is dried in a convection oven at a temperature of from about 110 to 150 o C for about 3 to 24 hours 32. Материал по п.1, отличающийся тем, что частицы присутствуют в количестве приблизительно 5 - 50 об.% и жидкость-носитель присутствует в количестве от приблизительно 40 до 95 об.% от всего магнитореологического материала. 32. The material according to claim 1, characterized in that the particles are present in an amount of about 5 to 50 vol.% And the carrier fluid is present in an amount of from about 40 to 95 vol.% Of the total magnetorheological material. 33. Материал по п.32, отличающийся тем, что частицы присутствуют в количестве приблизительно 15 - 40 об.% и жидкость-носитель присутствует в количестве от приблизительно 60 до 85 об.% от всего магнитореологического материала. 33. The material according to p, characterized in that the particles are present in an amount of about 15 to 40 vol.% And the carrier fluid is present in an amount of from about 60 to 85 vol.% Of the total magnetorheological material.
RU95110047A 1992-10-30 1993-10-27 Magnetorheologic material RU2115967C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96968792A 1992-10-30 1992-10-30
US07/969,687 1992-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95110047A RU95110047A (en) 1997-01-27
RU2115967C1 true RU2115967C1 (en) 1998-07-20

Family

ID=25515862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95110047A RU2115967C1 (en) 1992-10-30 1993-10-27 Magnetorheologic material

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0672294B1 (en)
JP (1) JP3226925B2 (en)
CN (1) CN1088021A (en)
CA (1) CA2148001A1 (en)
DE (1) DE69329975T2 (en)
RU (1) RU2115967C1 (en)
WO (1) WO1994010694A1 (en)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578238A (en) * 1992-10-30 1996-11-26 Lord Corporation Magnetorheological materials utilizing surface-modified particles
US5900184A (en) * 1995-10-18 1999-05-04 Lord Corporation Method and magnetorheological fluid formulations for increasing the output of a magnetorheological fluid device
US5670077A (en) * 1995-10-18 1997-09-23 Lord Corporation Aqueous magnetorheological materials
US5667715A (en) * 1996-04-08 1997-09-16 General Motors Corporation Magnetorheological fluids
US5683615A (en) * 1996-06-13 1997-11-04 Lord Corporation Magnetorheological fluid
US5705085A (en) * 1996-06-13 1998-01-06 Lord Corporation Organomolybdenum-containing magnetorheological fluid
US5993358A (en) * 1997-03-05 1999-11-30 Lord Corporation Controllable platform suspension system for treadmill decks and the like and devices therefor
US5947238A (en) * 1997-03-05 1999-09-07 Lord Corporation Passive magnetorheological fluid device with excursion dependent characteristic
US6095486A (en) * 1997-03-05 2000-08-01 Lord Corporation Two-way magnetorheological fluid valve assembly and devices utilizing same
DE10153547A1 (en) 2001-10-30 2003-05-22 Degussa Dispersion containing pyrogenically produced abrasive particles with superparamagnetic domains
US7063802B2 (en) * 2003-03-28 2006-06-20 Ferrotec Corporation Composition and method of making an element-modified ferrofluid
DE102004041650B4 (en) 2004-08-27 2006-10-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetorheological materials with high switching factor and their use
DE102004041649B4 (en) 2004-08-27 2006-10-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetorheological elastomers and their use
DE102004041651B4 (en) 2004-08-27 2006-10-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetorheological materials with magnetic and non-magnetic inorganic additives and their use
KR101373387B1 (en) 2006-09-22 2014-03-13 바스프 에스이 Magnetorheological formulation
JP5168446B2 (en) * 2007-01-26 2013-03-21 日産自動車株式会社 Lubricating oil composition
WO2010141336A1 (en) * 2009-06-01 2010-12-09 Lord Corporation High durability magnetorheological fluids
DE102010026782A1 (en) 2010-07-09 2012-01-12 Eckart Gmbh Platelet-shaped iron pigments, magnetorheological fluid and device
US20150068219A1 (en) 2013-09-11 2015-03-12 Astronautics Corporation Of America High Porosity Particulate Beds Structurally Stabilized by Epoxy
CN105131904B (en) * 2015-08-07 2017-11-28 辽宁科技大学 A kind of magnetic abrasive and preparation method thereof
CN107120540B (en) * 2016-12-02 2019-12-27 深圳市长运通半导体技术有限公司 Heat dissipation compound oil and LED liquid lamp
CN107464684B (en) * 2017-08-30 2020-04-21 包头天和磁材科技股份有限公司 Method for treating sintered magnet
CN108003966A (en) * 2017-11-28 2018-05-08 青岛海澄知识产权事务有限公司 A kind of molybdenum disulfide and titanium dioxide modification ferriferrous oxide nano composite material
CN111269740A (en) * 2020-02-13 2020-06-12 清华大学 Magnetorheological fluid composition and preparation method thereof
CN112126493B (en) * 2020-09-28 2022-09-09 国网河南省电力公司周口供电公司 Optical fiber ointment and optical fiber composite carbon fiber lead
CN112552987A (en) * 2021-01-19 2021-03-26 江西赛诺得新材料有限公司 Preparation method of ultra-stable silicone oil-based magnetorheological fluid
CN114921175A (en) * 2022-05-19 2022-08-19 湖北大学 Preparation method of magnetic response composite gel surface for controlling high-performance liquid drops and bubbles

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2661596A (en) * 1950-01-28 1953-12-08 Wefco Inc Field controlled hydraulic device
US3764540A (en) * 1971-05-28 1973-10-09 Us Interior Magnetofluids and their manufacture
US3917538A (en) * 1973-01-17 1975-11-04 Ferrofluidics Corp Ferrofluid compositions and process of making same
US4485024A (en) * 1982-04-07 1984-11-27 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Process for producing a ferrofluid, and a composition thereof
JPH0782925B2 (en) * 1989-06-27 1995-09-06 ティーアールダブリュー・インコーポレーテッド Fluid sensitive to magnetic field
US4992190A (en) * 1989-09-22 1991-02-12 Trw Inc. Fluid responsive to a magnetic field
JP2666503B2 (en) * 1990-01-25 1997-10-22 トヨタ自動車株式会社 Magnetic powder fluid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US, патент A, 4992190, H 01 F 1/28, 1991. *

Also Published As

Publication number Publication date
JP3226925B2 (en) 2001-11-12
DE69329975T2 (en) 2001-07-19
EP0672294A4 (en) 1995-06-14
EP0672294B1 (en) 2001-02-28
EP0672294A1 (en) 1995-09-20
WO1994010694A1 (en) 1994-05-11
DE69329975D1 (en) 2001-04-05
CN1088021A (en) 1994-06-15
JPH08503009A (en) 1996-04-02
RU95110047A (en) 1997-01-27
CA2148001A1 (en) 1994-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2115967C1 (en) Magnetorheologic material
US5578238A (en) Magnetorheological materials utilizing surface-modified particles
JP3893449B2 (en) Magnetorheological fluid containing organomolybdenum
CA2148000C (en) Thixotropic magnetorheological materials
US5985168A (en) Magnetorheological fluid
US5382373A (en) Magnetorheological materials based on alloy particles
US20060231357A1 (en) Field responsive shear thickening fluid
CA2232192A1 (en) A method and magnetorheological fluid formulations for increasing the output of a magnetorheological fluid device
WO2001027945A1 (en) Composition and method of making a ferrofluid with chemical stability
JP2005501959A (en) Magnetorheological fluid with additive package
US6068785A (en) Method for manufacturing oil-based ferrofluid
JPH0370103A (en) Fluid acting upon magnetic field
JP7353053B2 (en) magnetorheological fluid composition