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一种磁流变弹性体及其制备方法和应用

  • 发布时间: 2025-05-20
预算 10.00万
基本信息
成果方:广东工业大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
先进制造技术
成果描述

本发明公开了一种磁流变弹性体及其制备方法和应用。磁流变弹性体,按重量分数计,包括如下组分:聚氨酯预聚体30~70份,磁性粒子30~60份,磨粒2~20份,发泡剂2~5份,增塑剂3~6份,扩链交联剂1~6份,催化剂0.03~0.07份,其中,磁性粒子为羰基铁粉和/或四氧化三铁。本发明以磁性粒子作为载体,在预结构化过程中的定向磁场作用下,形成与磁场线方向一致的磁链串将磨料、发泡剂等物质夹持在磁链串内,硫化后最终形成磁性粒子、磨粒和气孔定向排布且能够发生固相芬顿反应的磁流变弹性体,可运用于硬脆光电材料研磨、抛光加工,有效的提高了加工效率,能够实现粗精抛光同步实现,获得高质量的加工表面。

应用范围

该磁流变弹性体及其制备方法主要应用于智能减震、柔性机器人、精密仪器隔振和自适应结构等领域,适用于汽车悬架系统、建筑抗震装置及医疗器械的阻尼调节。其磁控特性可满足航空航天、精密光学平台和工业自动化设备的动态响应需求,同时可用于可穿戴设备、人工肌肉和智能传感器等新兴领域,兼具科研探索与工程化应用价值,适用于需要实时可控刚度和振动抑制的高端装备制造。

前景分析
本发明的磁流变弹性体,通过发泡剂形成气孔,可以通过气孔储存抛光液并运输抛光后的磨屑、脱落的磨粒和磁性粒子,从而调节材料的表面去除率,防止抛光后的磨屑对材料的表面造成亚损伤,从而实现材料表面的超精密研磨和抛光。本发明的磁流变弹性体,在外加磁场的作用下,具有优异的磁流变性能,可以使磁流变弹性体获得不同的材料模量,使磁流变弹性体表现出不同的硬度,从而改变磁流变弹性体中磨粒和工件之间的压入深度,进一步调节磁流变弹性体在抛光过程中的机械去除作用。
 本发明提供的磁流变弹性体的制备方法,聚氨酯预聚体发生交联反应形成弹性基体,以发生固相芬顿反应的磁性粒子作为载体,在预结构化过程中的定向磁场作用下,磁性粒子形成与磁场线方向一致的磁链串,磨料和发泡剂等物质夹持在磁链串内,硫化后最终形成磁性粒子、磨粒和气孔定向排布且能够发生固相反应的磁流变弹性体。
 本发明中的磁流变弹性体运用于硬脆光电材料的研磨、抛光加工,通过抛光液中的氧化剂与弹性体内的磁性粒子发生固相芬顿反应,生成氧化性极强的羟基自由基(·OH),然后·OH能够和工件表面发生化学反应,产生硬度较低、结合力较小的变质层,进而能够降低磨粒去除工件表面材料的切削力,提高加工效率和表面质量;同时在加工过程中外加可控磁场,能够有效地控制磁流变弹性体的模量、硬度等机械性能,从而控制磨料的机械去除作用,达到控制材料去除率和加工后工件表面质量。本发明提供的磁流变弹性体运用于硬脆光电材料研磨、抛光加工,有效的提高了加工效率,能够实现粗精抛光同步实现,减少抛光加工工序,获得高质量的加工表面。


联系方式

  • 联系人:

    路家斌

  • 联系电话:

    17325226933

  • 通讯地址:

    广东省广州市越秀区东风东路729号

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