电流变液主要由可以极化的颗粒均匀分散到绝缘油体当中,以此组成一类两相流体,这类流体的流变性能可以在电场的作用下发生瞬时可逆的变化,这是因为在电场的作用下,电流变液体内部的可极化颗粒之间会相互吸引,从而形成沿着电场方向排列的链状结构,这些链状结构赋予流体抗剪切的能力。由于性能良好的电流变液可以在电场的作用下快速可逆的做出响应,所以其在机械工程、汽车工程等领域有着广泛的应用。到目前为止,应用在电流变领域中的材料有很多种,其中就包括导电聚合物和无机半导体。在这些材料当中,TiO2是被研究最多的一种,TiO2的优点有:具备高介电常数、良好的热稳定性、产品无毒、制备方法多样。但是,TiO2的屈服应力不足,导电能力差,抗沉降性差,这些会使其电流变效应受限。金属-有机框架材料(MOFs)是一种发展迅速的配位聚合物,其具有三维的孔结构,以金属离子做为连接点,有机配位体支撑来构成空间3D延伸,是除了沸石和碳纳米管之外的又一类新型多孔材料,在催化和储能中都有广泛应用,由于介孔材料自身独特的孔道特点以及大的比表面积对于颗粒界面极化效应可以起到一定程度的提升作用,因此MOFs目前也应用在电流变领域并做为电流变液的固体分散相材料。以下是主要研究内容:(1)我们利用TiO2来降低MOF的导电性,使其电流变液可以在高电压下进行工作。首先采用溶剂热法制备MOF(MIL-125)纳米粒子,再利用MOF为前驱体,以控制水解法在其表面包覆TiO2,然后将该核壳结构颗粒分散在硅油中制成电流变液,测试其电流变性能。相较于以MOF为分散相的电流变液,该核壳结构颗粒的电流变液的电流变效率更高。(2)本实验运用了溶剂热法制得了MOF,并对所制得的MOF进行煅烧得到介孔氧化钛,再通过与聚苯胺的氧化复合,最终得到了氧化钛/聚苯胺纳米复合颗粒。实验过程中,对所制得的所有试样进行了XRD、SEM和电流变性能的分析,最终得出实验结论:单纯的MOF电流变性能并不好,强度不高;将MOF经过煅烧之后得到氧化钛,电流变性能有了很大改善,但强度依旧不高;最后将氧化钛与聚苯胺复合制得它们的纳米复合材料之后,试样的电流变性能与强度均得到了很大的提高。(3)我们采用铬离子掺杂的方法制备了一系列掺杂型MOF颗粒,与纯MOF相比,研究了铬离子掺杂对颗粒形貌,结构和电流变性能的影响。发现了适宜的有利于提高电流变性能的掺杂比例。之后还将制备出的掺杂型MOF颗粒置于管式炉中加热煅烧,这样可以除去MOF中的有机物。之后对煅烧样品和未煅烧样品采用SEM、TEM、XRD等手段进行形貌结构表征。最后制备电流变液,对其电流变性能进行测试,研究铬的掺杂对MOF电流变性能的影响。