基于铁纳米和微粒的组合的磁铁修复弹性体的磁性和粘性弹性反应
Imperio Anel Perales-Martínez1, Luis Manuel Palacios-Pineda2, Alex Elías-Zúñiga1
1Institute of Advanced Materials for Sustainable Manufacturing, Tecnologico de Monterrey, Av. Eugenio Garza Sada Sur 2501, Monterrey 64849, Nuevo León, Mexico.
Polymers
|September 28, 2023
概括
这项研究使用纳米和微粒子创建了混合磁弹性体. 纳米粒子增强了刚性和磁性反应,但微粒子在磁场下显示出更高的存储模量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 磁铁质弹性体 (MRE) 是具有可调节性质的智能材料.
- 结合纳米和微粒的混合MRE提供了提高性能的潜力.
- 了解颗粒大小对MRE特性的影响对于材料设计至关重要.
研究的目的:
- 为了合成和表征混合磁修复性弹性体.
- 研究纳米粒子添加对材料特性的影响.
- 分析具有不同填充成分的MRE的磁场反应.
主要方法:
- 用45%重量%的填充剂 (0%纳米/100%微微与25%纳米/75%微微) 合成MREs.
- 使用热重力测量分析 (TGA) 和富里埃转换红外光谱法 (FTIR) 进行热和化学稳定性分析.
- 通过扫描电子显微镜 (SEM) 和X射线衍射 (XRD) 进行形态和粒子大小分析.
主要成果:
- 纳米粒子添加增强了复合材料的刚性,但对整体强度的影响最小.
- 观察到30Hz以上的纳米粒子增强MREs磁性响应的增加.
- 与含有纳米粒子的MREs相比,只有微粒子的MREs在没有磁场的情况下具有较低的存储模块,但在应用场的情况下具有更高的存储模块.
结论:
- 混合MRE结合纳米和微粒子提供可调整的机械和磁性质.
- 纳米粒子显著影响硬度和高频磁响应.
- 粒子大小和磁场应用之间的相互作用决定了存储模块.


