[发明专利]用于调制含可磁化颗粒的悬浮液的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调制含可磁化颗粒的悬浮液的方法。本发明还涉及一种用于调制含可磁化颗粒的悬浮液的设备。

背景技术

含可磁化颗粒的悬浮液用于多种不同的目的。因此这种液体用作例如用于蓄磁介质的磁性涂覆剂。另外的应用领域包括用作密封液或磁流变液体。含可磁化颗粒的悬浮液通常包含基液、可磁化颗粒、分散剂和触变剂。

可磁化颗粒相互分隔得越好、在悬浮液内颗粒在颗粒表面上被分散剂覆盖得越均匀，悬浮液的质量便越好。含可磁化颗粒的悬浮液的主要性能、特别是悬浮液的粘度和质量受其影响。如果悬浮液包含孔隙率差别极大的成分，常常添加表面活性物质。根据量和表面特性的不同也可以形成微团、薄膜和多层表面活性剂。

为了改善悬浮液中可磁化颗粒的沉积稳定性，例如由US-B 6,203,717已知给磁流变液体添加有机矿质粘土。为了使有机矿质粘土分层/层离(Entlaminierung)而对悬浮液施加了很大的剪切应力。

为了使磁流变液体中的颗粒具有一致的尺寸，由US-A 2004/0050430已知，在一缝隙中对含颗粒的液体进行剪切。为此将含颗粒的液体压过一缝隙。由EP-B 0 672 294已知另一种用于改善磁流变液体的性能的方法。其中通过研磨方法、例如通过添加研磨添加剂来除去颗粒表面的污染物。在除去污染物后立即将颗粒混入溶剂中以避免重新形成这种污染物、例如氧化层。

EP-B 0 755 563公开了磁流变材料，其中至少90％的颗粒被防护层包围。防护层由可硬化的聚合物、热塑性材料、非磁性金属、陶瓷或它们的组合制成。为了使磁流变材料具有很高的最大剪切应力并在使用期内得到保持而涂覆防护层。另外，由EP-A 0 845 790已知一种磁流变液体，该磁流变液体含有涂覆以有机聚合物的可磁化颗粒。这里，为可磁化颗粒涂层以减小磨蚀性和沉积倾向。

为了避免可磁化颗粒沉积，由US-B 6,547,986已知为磁流变润滑剂添加增稠剂。选择增稠剂的量以改善可磁化颗粒的沉积特性。

如果含可磁化颗粒的悬浮液在使用者处在磁场中承受剪切环境，则可能造成悬浮液性能的改变，固有粘度可能增大。这种改变也称为使用增稠(In-Use-Thickening)现象。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于调制含可磁化颗粒的悬浮液的方法，通过这种方法避免由现有技术已知的、悬浮液性能在使用中的改变、如粘度增大或沉积性能改变。本发明的目的特别是提供一种方法，通过此方法可以当在一装置中使用时减少含可磁化颗粒的悬浮液的使用增稠现象。调制表示一过程，即在将悬浮液或使用含可磁化颗粒的悬浮液的装置交付给使用者之前使含可磁化颗粒的悬浮液经历的过程。

本发明的另一个目的是，提供一种用于实施所述方法的设备。

该目的通过一种用于调制含可磁化颗粒的悬浮液的方法实现，在所述方法中引导含可磁化颗粒的悬浮液穿过一缝隙以使含可磁化颗粒的悬浮液被剪切。在所述缝隙内施加磁场以使含可磁化颗粒的悬浮液在存在磁场的情况下被剪切。

在本发明的意义上，含可磁化颗粒的悬浮液一般含可磁化颗粒和液体。该悬浮液另外可选地可以含有添加剂。

可磁化颗粒可以是任何现有技术中已知的颗粒。

可磁化颗粒的平均直径通常在0.1～500μm、优选在0.1～100μm、特别优选在1～50μm的范围中。可磁化颗粒的形状可以是规则的或不规则的。例如可磁化颗粒可以是球形、棒形或针形颗粒。优选采用基本上为球形形状的可磁化颗粒。例如通过雾化/粉化熔化的金属(喷射粉末(Sprühpulver)、雾化金属)可以得到近似球形的颗粒。

也可以采用可磁化颗粒的混合物、特别是具有不同的颗粒尺寸分布和/或具有不同材料的可磁化颗粒的混合物。

可磁化颗粒优选从以下(材料)组中选出：含铁颗粒、含镍颗粒或含钴颗粒。所述可磁化颗粒例如是由铁、铁合金、铁氧化物、一氮化二铁、一碳化三铁、羰基铁、镍、钴、不锈钢、硅钢、它们的合金或混合物制成的颗粒。但也可以含有例如由二氧化铬制成的颗粒。

可磁化颗粒可以具有涂层；例如铁粉被涂覆以隔离或防腐蚀的无机物质——例如硅酸盐、磷酸盐、氧化物、碳化物、氮化物——其它金属或至少一种聚合物。