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以二氧化钛前驱体为基的电流变液的成分分析和机理研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O37[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]中国科学院物理研究所.软物质物理重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京100190, [2]北京科技大学数理学院物理系,北京100083
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2009CB930800)和国家自然科学基金(批准号:11274355,11174332)资助的课题.
中文摘要:

制备了二氧化钛前驱体粉体,它具有优良的巨电流变效应,但不含一水草酸钙的成分.通过x射线衍射谱、扫描电子显微镜、电感耦合等离子体光谱仪和热失重.质谱联用仪等一系列实验手段,对二氧化钛前驱体粉体进行了表征,发现它是非晶形态的纳米粉体,其主要成分为TiOC2O4.2H2O和TiO(OH)2.由二氧化钛前驱体配置的电流变液具有与钛酸钙前驱体电流变液类似的温度特征,即当处理温度超过160℃后,电流变液的屈服强度会逐渐降低,至200℃后,巨电流变效应完全消失.通过对比分析发现,伴随上述巨电流变效应消失过程的化学反应是TiOC2O4.2H2O在加热过程中失去了结晶水.这些特征在所有钛酸盐系列的电流变液中均可观察到,因此我们推断Ti0C2O4.2H2O是钛酸盐系列巨电流变液中的关键物质.

英文摘要:

We synthesize the powder of the precursor of TiO2, which shows the giant electrorheological effect but does not include the component of CaC2O4.H2O. By use of X-ray diffraction, scanning electron microscope, inductively-coupled plasma spectrometer, themogravimetry-mass spectrum, etc, it is found that the precursor of TiO2 is amorphous powder with nanosize, and its components include TiOC2O4.2H2O and TiO(OH)2. The electrorheological fluid made by the powder shows a similar temperature characteristic to that made by the precursor of CaTiO3, i.e., when the powder is heated to the temperature above 160℃, the yield stress of the electrorheological fluid made by it decreases gradually, and when it is heated to 200℃, the giant electrorheological effect disappears completely. It is also found that the chemical reaction accompanies with the disappearance of the giant electrorheological effect is that the crystalized water in TiOC2O4.2H2O is volatilized in heating process. These characteristics can be observed in all electrorheological fluids made by the precursor of other titanate, so we conclude that TiOC2O4.2H2O is the key component for this series of giant electrorheological fluids.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876