[发明专利]一种基于磁性有机凝胶的磁流变液及其制备方法

权利要求书

1.一种基于磁性有机凝胶的磁流变液，其特征在于：包括羰基铁粉和磁性有机凝胶，羰基铁粉在磁性有机凝胶中的体积分数为20~30vol%；

所述磁性有机凝胶包括载液和搭载纳米Fe₃O₄的无机黏土颗粒，所述搭载纳米Fe₃O₄的无机黏土颗粒在磁性有机凝胶中的质量分数为10~30wt%。

2.根据权利要求1所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液，其特征在于：所述载液为硅油、矿物油或聚α烯烃中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液，其特征在于：所述羰基铁粉中的铁元素含量高于97.5%，平均粒径为2~10μm，密度为7.9g/mL。

4.根据权利要求1或2所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液，其特征在于：所述搭载纳米Fe₃O₄的无机黏土颗粒的制备方法包括如下步骤：

1）将无机黏土投入稀盐酸中活化，搅拌22~26h后进行离心处理，取沉淀物；

2）将步骤1）得到的沉淀物投入FeCl₃溶液中，机械搅拌22~26h，得到混合液；

3）将步骤2得到的混合液进行离心处理，去除上清液，重复该步骤直至上清液澄清无色，得到沉淀物；

4）将步骤3）得到的沉淀物投入FeSO₄溶液中，得到混合液，添加氨水调节混合液PH值至9-10；

5）将步骤4）得到的混合液在氮气气氛下加热至80±5℃，反应3~6h，然后冷凝回流；

6）将步骤5）冷凝回流得到的混合液进行离心处理，去除上清液后得到青黑色颗粒，干燥后得到搭载纳米Fe₃O₄的无机黏土颗粒。

5.根据权利要求4所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液，其特征在于：所述步骤1）中稀盐酸的浓度为0.1~0.3mol/L，所述步骤2）中FeCl₃溶液的浓度为0.1~0.5mol/L，所述步骤4）中的FeSO4溶液的浓度为0.1~0.5mol/L。

6.根据权利要求4所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液，其特征在于：在步骤5）的反应过程中持续搅拌，搅拌速率为200rpm。

7.根据权利要求4所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液，其特征在于：所述步骤1）中无机黏土具有层状或管状微观结构，且具有一定层间阳离子交换能力。

8.一种基于磁性有机凝胶的磁流变液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

a.将搭载纳米Fe₃O₄的无机黏土颗粒投入载液中，得到悬浮液，所述搭载纳米Fe₃O₄的无机黏土颗粒在载液中的质量分数为20~30wt%，所述载液为硅油、矿物油或聚α烯烃中的一种；

b.将悬浮液进行球磨处理，得到磁性有机凝胶；

c.向磁性有机凝胶中加入羰基铁粉，所述羰基铁粉在磁性有机凝胶中的体积分数为10~30vol%，超声分散后冷却至室温，得到基于磁性有机凝胶的磁流变液。

9.根据权利要求8所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液的制备方法，其特征在于：所述步骤b中的球磨工艺参数为：将悬浮液放入氧化锆球磨罐中，按照悬浮液和磨球质量比3:1投入氧化锆磨球，球磨10~14h，磨好后球液分离，得到磁性有机凝胶。

10.根据权利要求8所述的基于磁性有机凝胶的磁流变液的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的超声分散工艺参数为：使用插入式超声波细胞破碎仪分散羰基铁粉，振幅为15~25%，分散时间为18~22min。