[发明专利]一种具有负泊松特性的磁流变材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于吸声材料领域，具体涉及一种具有负泊松比特性的磁流变材料的制备方法。

背景技术

吸声材料的研究和设计是工业及工程噪声控制的基础性与关键性技术，它对于防治噪声污染和国防安全都具有十分重要都战略意义和科学价值。设法提高材料的吸声性能，并拓宽材料的吸声频带，一直是吸声材料研究和工程应用中的重要课题。

目前所研制的吸声材料吸声性能较差，吸声频带较小，一方面是由于减振降噪材料的声阻抗不能在较宽的频带内与介质声阻抗自适应相匹配，从而导致声波在较宽的频段内不能顺利的进入吸声材料内部，另一方面是由于减振减振降噪材料阻尼损耗性能较差，不能高效吸收声波能量。磁流变弹性体材料是一种新型功能材料，其流变特性可控且可逆，响应速度非常快(毫秒级)。典型特征是材料的声阻抗能够根据外部激励频率自适应改变，但吸声性能不够理想。而近年来发现的一些特殊结构的材料具有负泊松比效应，该类材料具有优良的阻尼性能，但声阻抗不能根据外部激励频率自适应变化，因此，只是在有限的频段具有优异的吸声性能。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种在宽频带内具有优异吸声性能的具有负泊松特性的磁流变材料的制备方法。

本发明目的的实施方式为，一种具有负泊松特性的磁流变材料的制备方法，制备的具体步骤如下：

1)按照组成重量比称80-100份粉体聚四氟乙烯、10-70份羰基铁粉和5-20份填料；然后将粉体聚四氟乙烯、羰基铁粉和填料在35℃的环境中放置24±1h干燥除水；

所述填料为高岭土、硅藻土、蒙脱土中的一种或数种；

2)将经步骤1)干燥的粉体聚四氟乙烯、羰基铁粉和填料进行混合，然后加入10-20份加工助剂，混合均匀，得到粘稠状混合物；

所述加工助剂为汽油或甲苯；

3)将步骤2)所得粘稠状混合物加入柱塞挤出机，挤出棒材，然后在双辊压延机中制成1.50mm厚度的片材；在100℃下烘12h，200℃的环境中烘12h；

4)将经步骤3)挤出的产物引入高温牵引装置中，在150℃的环境中实行拉伸和热定型，拉伸倍数为10－30；

5)待经步骤4)拉伸处理的材料从高温牵引装置中牵引出来，慢慢降温到常温，即可得到具有负泊松比的特性的磁流变材料。

本发明将具有负泊松比特性的材料与磁流变弹性体进行完美复合，所述材料利用磁流变材料的智能可控特性改变其声阻抗来适应外部声阻抗，在较宽的频带内使更多的声波进入材料内部，利用负泊松比效应材料的高阻尼性能将更多的声波能量转化为热能而高效吸收。所述材料不仅可以提高吸声性能，而且能够拓宽吸声频带，从而提高材料在宽频带范围内的吸声性能。

采用本发明制备的材料的负泊松比为－12～－6.5、磁流变效应为500％～1090％；具有优异的吸声性能，在100Hz－10000Hz频带内，吸声系数达到0.9-0.99，远远优于现有吸声材料的吸声性能。

具体实施方式

本发明将80-100份粉体聚四氟乙烯、10-70份羰基铁粉和5-20份填料；干燥除水；混合加入10-20份加工助剂，混合均匀，得到粘稠状混合物；加入柱塞挤出机挤出棒材，双辊压延机中制成1.50mm厚片材；在100℃、200℃下分别烘12h；引入高温牵引装置中，在150℃拉伸和热定型，拉伸倍数为10；牵引出来慢慢降温到常温，即可得具有负泊松比的特性的磁流变材料。

下面用具体实施例详述本发明。

实施例1

1)按重量份数称80份粉体聚四氟乙烯、10份羰基铁粉和10份硅藻土；然后将粉体聚四氟乙烯、羰基铁粉和填料在35℃的环境中放置24±1h干燥除水；

2)将经步骤1)干燥的粉体聚四氟乙烯、羰基铁粉和填料进行混合，然后加入20份汽油，混合均匀，得到粘稠状混合物；

3)将步骤2)所得粘稠状混合物加入柱塞挤出机中进挤出棒材，然后在双辊压延机中制成1.50mm厚度的片材；在100℃下烘12h，200℃的环境中烘12h，以除去残留的助剂

4)将经步骤3)挤出的产物引入高温牵引装置中，在150℃的环境中实行拉伸和热定型，拉伸倍数为10。

5)待经步骤4)拉伸处理的材料从高温装置中牵引出来，慢慢降温到常温，即可得到具有负泊松比特性的磁流变材料，其负泊松比为-8，磁流变效应为500％，在100Hz－10000Hz频带内吸声系数为0.93。.

实施例2、同实施例1，不同的是，

1)按重量份数称80份粉体聚四氟乙烯10份羰基铁粉和10份蒙脱土；