- 微机电系统及工程应用
- 莫锦秋 梁庆华 王石刚
- 513字
- 2020-08-26 12:05:55
3.7 电流变体
电流变体(Electro-Rheological Fiuids,ERF)是人工合成的集固体属性与液体的流动性于一体的胶体分散体。在外加电场作用下,胶体粒子将被极化并沿电场方向呈链状排列,从而使其流变特性如黏性、塑性、弹性等发生巨大的变化。
电流变体的组成通常包含如下几种成分。
①连续介质(或称溶剂、载液) 低黏度液体,如硅油、石脂油、橄榄油、辛烷、甲苯、水银、聚苯醚等。
②粒子介质(或称溶质、介电微粒) 直径为0.01~10μm的金属(如铁、钻、镍、铜、铁氧体、氧化铁、四氧化三铁等)、陶瓷(如压电陶瓷、高岭土、硅藻土、硅石、沸石等)、半导体高分子材料(如明胶、淀粉等)粒子,粒子介质通常具有亲水性、多孔性,在稀流体中在电场作用下呈分立的球形颗粒,各向异性。一般情况下,粒子介质的体积约占连续介质的15%~45%。
③稳定剂 主要有油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸、酒精。胺、聚胺类、磷酸衍生物、盐类、皂类、长链状高聚物等。稳定剂的恰当用量是极其关键的,量少则粒子产生沉淀,量多则流体呈糨糊状。
④添加剂 有机活性化合物、非离子表面活化剂和水等。添加剂的含量直接并且显著影响电流变效应,太高或太低都会使电流变效应明显减弱。
电流变体在微机械系统中主要用于制造微阀、微泵、微开关和其他没有机械运动的微致动器。