[发明专利]层状铁颜料、磁流变流体和器件

说明书

本发明涉及通过羰基铁粉机械变形而制备的层状铁颜料，及其在磁流变流体中的用途。此外，本发明涉及含有层状铁颜料的磁流变流体，以及含有本发明磁流变流体的器件。

磁流变流体(MRF)是含有分布于载体流体中的磁性或可磁化粒子的悬浮体，磁流变流体的粘度在磁场的应用下极大地变化。在这种情况下，粘度极大地提高以致磁流变流体固化。

在磁场对磁流变流体(MRF)的作用下，粒子沿着磁场线定位并形成链结构。随着磁场强度提高，磁流变流体的粘度提高。当切断磁场时，粘度因为磁性或可磁化粒子呈现统计分布而降低，且通过流体中的磁性或可磁化粒子形成的链因此断裂。

磁流变流体用于底盘减震器、座椅减震器、发动机轴承、四轮驱动离合器、桥或高层建筑或医学技术中、假体等中的减震器。

WO 01/03150A1涉及一种含有载体流体、平均直径为0.1-1000μm的可磁化球形粒子和由膨润土得到的疏水性有机矿物粘土的磁流变材料。疏水性有机矿物粘土用作抗沉降剂、增稠剂和流变助剂。

美国专利US 5,667,715公开了一种磁流变流体，其中球形磁性粒子分散于流体中，球形粒子由两组具有不同直径分布的粒子组成。

欧洲专利EP 0 856 190B1公开了一种具有由可磁化粒子组成的组分的磁流变流体，该可磁化粒子在用于磁流变流体中以前部分填充密度为至少0.50。为实现该填充密度，将至少两种部分填充密度分别小于0.50的金属粉混合在一起。由此得到关于它们的粒子分布为双峰、三峰或多峰的粒子混合物。

从WO 02/25674A2中已知一种磁流变润滑脂组合物，除可磁化粒子和载体流体外，其含有30-90体积%增稠剂。可磁化粒子具有球形、椭圆形或不规则形状，其可通过熔融铁的雾化得到。

欧洲专利EP 0 845 790B1公开了含有可磁化粒子、亲油性流体和任选增稠剂的磁流变流体，首先将可磁化粒子硅烷化，然后用有机聚合物涂覆。

可磁化粒子可以为不规则形状或为棒条或针的形式。然而，优选可磁化粒子为球形。

DE 10 2004 041 651A1涉及含有磁性和非磁性无机材料和/或其复合粒子的磁流变材料。非磁性无机材料在这种情况下可以为各向异性粒子如薄层或棒条。作为薄层，优选硅酸盐片如云母。

从欧洲专利EP 0 672 294B1中已知一种磁流变材料，其中可磁化粒子在其表面上不含污染产物。

从欧洲专利EP 0 755 563B1中已知一种磁流变材料，其中没有或没有完全将可磁化粒子上的污染物除去。

US 2006/0033068A1公开了一种磁流变流体，可磁化粒子包含具有1至小于1.5的低粒度/厚度比且因此为球形的组，和粒度/厚度比大于1.5的第二组。

US 2006/0033069A1公开了一种磁流变流体，其含有多个具有低粒度/厚度比且具有内啮合结构的可磁化粒子。此外，公开了一种磁流变流体，其中可磁化粒子包含多个粒度/厚度比大于1.5的粒子，磁流变流体优选还含有多个具有内啮合结构且具有1-1.5的低粒度/厚度比的可磁化粒子。

先前已知的磁流变流体不利地需要高可磁化粒子含量。此外，通常不利地需要将至少两种粒子分布以预定比混合在一起以得到所需双峰、三峰或多峰粒度分布。同样不利的是粒子必须以它们包含内啮合结构的方式形成。根据现有技术所需的这些性能的效果是这些磁流变流体的制备和提供是费用密集型的。

此外，需要一种磁流变流体，其具有尽可能短的松弛时间，即在切断磁场以后粘度降低的时间尽可能短。

DE 101 14 446A1公开了一种由还原处理的羰基铁粉制备的层状铁颜料。该层状铁颜料优选具有6-60μm的粒度。由DE 101 14 446A1中已知的层状铁颜料用作漆料和涂料中的效果颜料，用于塑料着色、印刷、化妆品中以及用作反射体材料。

本发明的目的是提供可磁化粒子，其特别适用于磁流变流体。特别是，可磁化粒子意欲容许降低可磁化粒子含量，同时保持在磁流变流体中的磁化率，或对于相同的含量，具有提高的磁化率，使得相同的磁场导致更显著的粘度提高。可磁化粒子还意欲具有降低的沉降倾向。此外，理想的是提供特征在于尽可能短的松弛时间的磁流变流体。

通常，上述效果或参数相互影响。通常一个工业应用参数的改进导致另一参数的劣化。因此，本发明的目的还有提供具有最优化的上述工业应用性能的磁流变流体。

本发明的目的通过提供通过羰基铁粉变形而制备的层状铁颜料而实现，其中层状铁颜料具有D₅₀值为3-16μm的粒度分布。