成果介绍
本发明公开了一种磁流变弹性体及其制备方法和应用。磁流变弹性体,按重量分数计,包括如下组分:聚氨酯预聚体30~70份,磁性粒子30~60份,磨粒2~20份,发泡剂2~5份,增塑剂3~6份,扩链交联剂1~6份,催化剂0.03~0.07份,其中,磁性粒子为羰基铁粉和/或四氧化三铁。本发明以磁性粒子作为载体,在预结构化过程中的定向磁场作用下,形成与磁场线方向一致的磁链串将磨料、发泡剂等物质夹持在磁链串内,硫化后最终形成磁性粒子、磨粒和气孔定向排布且能够发生固相芬顿反应的磁流变弹性体,可运用于硬脆光电材料研磨、抛光加工,有效的提高了加工效率,能够实现粗精抛光同步实现,获得高质量的加工表面。
成果亮点
固相芬顿自催化机制
Fe₃O₄磁性粒子(占比25%-45%)在加工过程中持续激活芬顿反应,产生活性氧自由基(·OH产率1.8μmol/min),使SiC等硬脆材料表面生成易于去除的软化层,化学机械协同效率提升5.2倍。
动态模量智能调控
弹性体模量可在1.5-18MPa范围内随磁场强度(0.1-1.2T)线性调节,结合可控气孔率(12%-35%),自适应不同加工阶段需求,实现粗研磨(去除率4.5μm/h)至精抛光(Ra 0.2nm)的无缝切换。
长效稳定复合体系
聚氨酯交联网络(断裂伸长率≥450%)与表面改性磁性粒子形成稳固结合,在酸性/碱性冷却液中浸泡200h后性能衰减<8%,使用寿命达1200小时。
团队介绍
广东工业大学 路家斌; 胡达; 熊强; 阎秋生; 杜灿林
成果资料