电流变体系的相变研究

电流变体系的相变研究
摘  要：基于偶极子模型,分别运用热力学理论与统计物理的方法研究了电流变液的相变问题. 研究结果表明：存在一个临界电场 , 当外加电场超过临界电场 时, ER液体粒子的渗透压由正变负, 体系发生由液相向固相的转化.
关键词：电流变液，临界电场，渗透压，相变

1 前言
电流变液（Electrorheological Fluid, 简称为ER液体）是由高介电常数的微小颗粒和低介电常数的油液组成的悬浮液体. 当外加电场大大低于某个临界值时, 电流变液呈液态；而大大高于这个临界值, 就变成固态，两态之间的转变时间可以达到毫秒量级, 而且是可逆的. 在外加电场作用下的电流变液的表观粘度发生巨大的变化, 这种现象被称为电流变效应[1]. 1949年美国的Winslow 最早报道了电流变效应[2]. 正是由于电流变效应的存在, 在临界电场附近, 可以很有效的利用外加电场来控制电流变体系的粘滞性. 可广泛应用于机械传动、液压阀、机械人和智能执行机构等领域[3]. 正是由于其巨大的潜在应用价值, 近年来人们在理论和实验上对其形成机制进行了较深入的研究[4,5].

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