昨天，我們帶大家了解了磁流變液的四大應用，從昨天的文章我們知道：磁流變液的懸浮穩(wěn)定性與高屈服強度是評價其性能的兩個重要指標。今天我們繼續(xù)帶大家了解磁流變液懸浮穩(wěn)定性評價。

由于軟磁顆粒與載體液的密度差造成的磁流變液沉降問題成為磁流變液發(fā)展的瓶頸。因此，研究磁流變液的沉降以及軟磁顆粒在基體中聚集后造成的再分散問題很重要，研究磁流變液的沉降基礎是將磁流變液沉降情況準確表征出來。

根據Kynch沉降理論，伴隨軟磁顆粒的沉降，磁流變液從上至下分別出現(xiàn)上清液區(qū)、初始濃度區(qū)、可變濃度區(qū)、沉積區(qū)，從，上至下相鄰兩區(qū)域之間有一條很明顯的分界線，分別命名為泥線、凝膠線、沉積線，如下圖所示。

Kynch認為，顆粒沉降速度與所處區(qū)域顆粒濃度相關，磁流變液的沉降即批沉降過程，因此表征這四個區(qū)域濃度隨時間變化至關重要。

測量磁流變液沉降的常用方法有目視法、沉降電勢法、電容法、超聲波法及電感法。

1、目視法

目前，研究監(jiān)測磁流變液沉降最常用的方法是目視法，伴隨軟磁顆粒的沉降，磁流變液發(fā)生分層顯現(xiàn)，通過監(jiān)測泥線的位置來表征磁流變液的沉降。目視法常用的沉降表征方法如下圖所示。

磁流變液沉降表示為：

這種方法可以簡單直觀表征磁流變液沉降。

如Lord公司指出磁流變液沉降后，只要上清液區(qū)體積分數小與30%就是可再分散的。

目視法的優(yōu)點在于：原理簡單，操作方便，結果直觀。

缺點是：只能在一定程度上描述磁流變液沉降速度，而不能客觀描述泥線下磁流變液濃度變化量，目視法并不是十分科學與客觀的。

2、沉降電勢法

隨軟磁性顆粒沉降，磁流變液樣品在高度方向存在電勢差，由于軟磁顆粒沉降所產生的電勢差稱為沉降電勢。沉降電勢法是根據磁流變液中軟磁顆粒沉降時產生沉降電勢的原理進行實驗。沉降電勢儀使用如下圖所示，容器的上、下兩側面均為電極，容器中充滿待測磁流變液，電極與液體直接接觸。

沉降電勢法的優(yōu)點在于：測量方便，易于實驗自動測量。

缺點是：此方法只能測量兩個電極板之間的總體沉降特性，未能測量局部沉降情況，無法確定磁流變液樣品是否發(fā)生板結。

3、電容法

磁流變液的分散相是磁性導電顆粒，發(fā)生沉降時鐵磁顆粒體積分數隨之發(fā)生改變，而體積分數與介電常數正相關，因此體積分數變化引起相應介電常數的變化；介電常數與電容正相關可推出磁流變液體積分數與電容正相關。故電容量的變化能夠指示磁流變液的沉降過程，即能夠評定磁流變液的懸浮穩(wěn)定性。測試裝置見下圖。

電容法測試磁流變液沉降的優(yōu)點在于：可以較準確的測出磁流變液整體沉降情況。

缺點是：測量誤差較大。

4、超聲波法

使用超聲波法測量磁流變液沉降的裝置主要包含信號發(fā)生器、驅動電路、超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器、信號處理以及數據采集等組件，通過測量聲速在磁流變液中衰減以表征磁流變液的濃度，見下圖。

5、電感法

電感法測：試磁流變液沉降裝置主要包括裝有磁流變液的試管、電感測頭、高度計、LCR測試儀。磁流變液的相對磁導率與濃度相關，濃度發(fā)生變化，檢測的電感值也發(fā)生變化，電感傳感器反應的是電感測頭內磁流變液的平均濃度。電感法測試磁流變液沉降裝置如下圖所示。

這種采用無損檢測的方法掃描整個試管中磁流變液，監(jiān)測試管內磁流變液顆粒濃度相對時間變化較為客觀準確。

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