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基于MSE/PVDF复合结构转速传感器的研究
1
作者 居本祥 周光银 吕冰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第11期17-22,28,共7页
磁敏弹性体(MSE)是一种具有优良磁响应特性的磁敏材料,在磁场作用下将产生垂直其表面的磁致法向力,结合聚偏氟乙烯(PVDF)的正压电效应,针对转速检测提出一种结合两者特性的转速传感器,在敏感单元中设计由MSE与PVDF压电单元组成复合结构... 磁敏弹性体(MSE)是一种具有优良磁响应特性的磁敏材料,在磁场作用下将产生垂直其表面的磁致法向力,结合聚偏氟乙烯(PVDF)的正压电效应,针对转速检测提出一种结合两者特性的转速传感器,在敏感单元中设计由MSE与PVDF压电单元组成复合结构,通过复合结构感知磁场激励以实现转速检测,并从微观与宏观层面分析了检测机理,采用自建测试系统确立了磁致法向力与磁场间的关系,PVDF的动态形变响应及传感器的输出特性。结果表明:以复合结构为核心的敏感单元对测试转速的磁场激励表现出稳定的电压峰值响应,并能够实现对中高转速的准确检测。 展开更多
关键词 磁敏弹性体 复合结构 转速传感器 磁致法向力 正压电效应
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小尺度磁敏弹性体支座的结构设计及性能分析 被引量：4
2
作者 李锐 牟文俊 +2 位作者 陈世嵬 孙天宇 王晓杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2399-2406,共8页
传统被动支座受自身材料和结构性能限制,无法通过调节结构参数来抵抗大冲击振动力的破坏,其抗冲与耗能能力有限。将模量、阻尼损耗因子可调的磁敏弹性体引入到支座结构设计中,从抗冲防振的力学性能需求出发,兼顾考虑其机械和磁学性能,... 传统被动支座受自身材料和结构性能限制,无法通过调节结构参数来抵抗大冲击振动力的破坏,其抗冲与耗能能力有限。将模量、阻尼损耗因子可调的磁敏弹性体引入到支座结构设计中,从抗冲防振的力学性能需求出发,兼顾考虑其机械和磁学性能,基于相似理论提出了剪切模式下的小尺度磁敏弹性体支座结构设计方法,利用Maxwell有限元软件对其磁路进行仿真优化,根据理论公式计算了刚度,并加工出小尺度支座样机,通过MTS测试机对其性能进行测试。结果表明,在外加可控激励电流条件下,磁敏弹性体支座的最大横向刚度和最大横向阻尼分别增加了43.9%、77.5%,理论刚度值与试验刚度值吻合较好,可望按该方法设计出支座来提高结构系统的抗冲隔振和耗能能力。 展开更多
关键词 磁敏弹性体 支座 相似理论 仿真优化 试验
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磁敏弹性体微结构扫描电镜表征原理剖析及前处理方法优化 被引量：4
3
作者 张胜强 孙凌玉 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第9期1-5,共5页
对试样液氮脆断后进行扫描电镜观察是研究材料微观结构的常用方法,但应用于磁性羟基铁粉填充的磁敏弹性体试样时,却很难获得理想效果。通过对橡胶高分子结晶现象和低温脆断理论的分析,揭示脆断截面无法形成裸露的羟基铁粉链的机理;提出... 对试样液氮脆断后进行扫描电镜观察是研究材料微观结构的常用方法,但应用于磁性羟基铁粉填充的磁敏弹性体试样时,却很难获得理想效果。通过对橡胶高分子结晶现象和低温脆断理论的分析,揭示脆断截面无法形成裸露的羟基铁粉链的机理;提出机械切割和抛光相结合的截面处理方法,得到的样品截面可满足扫描电镜对磁敏弹性体表面微结构的表征要求。通过对扫描电镜工作原理和成像理论的分析,阐述磁性材料产生的杂散磁场与扫描电镜磁透镜的磁场、入射电子束、收集器电压产生的耦合作用。这种耦合作用使在样品表面按一定时间和空间顺序做光栅式逐点扫描的入射电子束发生畸变,改变磁敏弹性体发射的二次电子的运行轨迹,使二次电子收集器收集效果变弱,降低图像质量。根据绝缘电阻测试得到不同体积分数羟基铁粉的磁敏弹性体的电导率,确定金属离子真空溅射和粘贴导电胶的试样处理方法。提出磁敏弹性体样品的退磁方案,并得到理想的微观形貌图像。 展开更多
关键词 磁敏弹性体 扫描电镜 液氮脆断 高分子结晶 磁场
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不同粒径软磁颗粒掺杂磁敏弹性体的磁致电导特性 被引量：1
4
作者 居本祥 庄秋慧 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期10-14,共5页
以磁化硅橡胶为基体,在有磁场和无磁场条件下制备了多种组分微米级(粒径5~8μm)和亚微米级(粒径200 nm)软磁颗粒掺杂的磁敏弹性体(MSE)试样,通过电导试验装置和磁致电导测试系统研究了不同MSE试样的磁致电导特性,探究磁致电导机理。结... 以磁化硅橡胶为基体,在有磁场和无磁场条件下制备了多种组分微米级(粒径5~8μm)和亚微米级(粒径200 nm)软磁颗粒掺杂的磁敏弹性体(MSE)试样,通过电导试验装置和磁致电导测试系统研究了不同MSE试样的磁致电导特性,探究磁致电导机理。结果表明:在有磁场条件下制备微米级颗粒填充的MSE的磁致电导特性随着颗粒含量的增加而显著增强;随着亚微米级颗粒掺杂量的增加,在有磁场条件下制备微米级和亚微米级颗粒掺杂的MSE中微米与亚微米颗粒间产生吸附效应,零场电导与磁致电导增加值均大幅度衰减,磁致电导特性较弱;在无磁场条件下制备不同粒径颗粒掺杂的MSE中无法形成有效导电通道,磁致电导特性明显低于在有磁场条件下制备相同含量颗粒掺杂MSE。 展开更多
关键词 磁敏弹性体 颗粒掺杂 磁致电导 导电通道
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硅橡胶基磁敏弹性体制备及其压缩力学性能实验研究 被引量：2
5
作者 张灿阳 万强 郝志明 《成都大学学报（自然科学版）》 2019年第3期238-241,共4页
为了探究影响磁敏弹性体压缩力学性能的因素,制备了4种不同磁敏颗粒含量以及磁敏颗粒随机分布、磁敏颗粒成链分布的磁弹体,在材料试验机的基础上附加磁学模块开发了一套力磁耦合测试系统,对磁弹体进行准静态压缩实验研究.实验结果表明:... 为了探究影响磁敏弹性体压缩力学性能的因素,制备了4种不同磁敏颗粒含量以及磁敏颗粒随机分布、磁敏颗粒成链分布的磁弹体,在材料试验机的基础上附加磁学模块开发了一套力磁耦合测试系统,对磁弹体进行准静态压缩实验研究.实验结果表明:在磁场强度一定的情况下,磁敏颗粒含量越高的磁弹体压缩模量越大;磁敏颗粒含量相同的磁弹体的压缩模量随着实验磁场强度的增加而增加;磁敏颗粒成链分布的磁弹体的压缩模量随磁场强度增长的幅度大于磁敏颗粒随机分布的磁弹体的增长幅度. 展开更多
关键词 磁敏弹性体 制备 压缩模量 磁弹体
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硬磁颗粒填充与充磁对磁敏弹性体磁控力学行为的影响 被引量：1
6
作者 赵慧婷 廖昌荣 +1 位作者 章鹏 简晓春 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期457-464,共8页
制备了4种钕铁硼粉填充型磁敏弹性体和4种羰基铁粉与钕铁硼粉混合填充的磁敏弹性体,对上述磁敏弹性体进行不同强度充磁,并利用数码显微镜观察其微观结构,使用振动样品磁强计测试了样品的磁化特性曲线,采用流变仪对磁敏弹性体的力学性能... 制备了4种钕铁硼粉填充型磁敏弹性体和4种羰基铁粉与钕铁硼粉混合填充的磁敏弹性体,对上述磁敏弹性体进行不同强度充磁,并利用数码显微镜观察其微观结构,使用振动样品磁强计测试了样品的磁化特性曲线,采用流变仪对磁敏弹性体的力学性能进行测试,分析不同充磁强度对钕铁硼粉填充型磁敏弹性体磁控力学性能的影响,以及硬磁颗粒的质量分数与剩磁对磁敏弹性体磁控力学性能的影响。结果表明,充磁强度越大,钕铁硼粉填充型磁敏弹性体力学性能受磁场影响越大,适量的硬磁颗粒、增大充磁能提高磁敏弹性体磁控范围。 展开更多
关键词 有机高分子材料 磁敏弹性体 磁控力学性能 硬磁颗粒 剪切储能模量
原文传递
磁敏弹性体的制备及磁致响应模型的研究概述
7
作者 张胜强 芮晓丽 +1 位作者 徐坚栋 张营 《橡胶工业》 CAS 2018年第11期1313-1318,共6页
磁敏弹性体是将微米尺度的增强颗粒(主要为羟基铁颗粒)均匀分散到液态高分子橡胶中,并在强磁场中固化形成复合材料,增强颗粒在橡胶基体中呈链状排列。增大增强颗粒的用量并采用强磁场下固化的方式,磁敏弹性体的磁敏效应可有效改善。增... 磁敏弹性体是将微米尺度的增强颗粒(主要为羟基铁颗粒)均匀分散到液态高分子橡胶中,并在强磁场中固化形成复合材料,增强颗粒在橡胶基体中呈链状排列。增大增强颗粒的用量并采用强磁场下固化的方式,磁敏弹性体的磁敏效应可有效改善。增强颗粒相互作用模型包括准各向同性模型和各向异性模型,主要介绍了各向异性模型的旋转效应理论、平均磁距理论和颗粒偶极矩理论以及试验验证。阐述磁-粘-弹响应模型的多物理场耦合理论和磁敏效应理论,并列举了有效剪切储能模量的计算公式。 展开更多
关键词 磁敏弹性体 增强颗粒 磁致响应 理论模型
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基于磁致变刚度的微振动隔振器动态特性研究
8
作者 居本祥 庄秋慧 《磁性材料及器件》 CAS CSCD 2021年第4期6-11,共6页
磁敏弹性体是智能材料家族中的新成员,其储能模量(刚度)可由外加磁场控制,利用磁敏弹性体的这一特性,以其作为变刚度元件设计了面向精密设备的磁致变刚度微振动隔振器。采用扫频与定频试验探讨了微振动隔振器动态隔振特性。结果表明,在... 磁敏弹性体是智能材料家族中的新成员,其储能模量(刚度)可由外加磁场控制,利用磁敏弹性体的这一特性,以其作为变刚度元件设计了面向精密设备的磁致变刚度微振动隔振器。采用扫频与定频试验探讨了微振动隔振器动态隔振特性。结果表明,在励磁电流激励的磁场控制下,磁敏弹性体刚度随激励磁场实时变化,导致系统产生移频效应,使隔振器在宽频范围内具有良好的隔振效果,尤其共振区的隔振效果最佳。 展开更多
关键词 磁敏弹性体 微振动隔振器 变刚度 隔振系数
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