磁流变液在精密加工机床领域的应用研究进展
机械制造及自动化专业毕业论文-- 磁流变液动压轴承设计
目录摘要 (I)Abstract (II)1 磁流变液动压轴承介绍 (1)1.1 磁流变液的介绍 (1)1.1.1 磁流变液定义]1[ (1)1.1.2 磁流变液的制备 (1)1.1.3磁流变液应用范围 (2)1.1.4 磁流变液应满足的指标： (3)1.1.5 磁流变液发展其前景 (3)1.2 滑动轴承简介 (4)1.3 磁流变液动压轴承 (5)2 方案设计以及选取 (5)2.1 滑动轴承的分类 (5)2.2 滑动轴承的选取 (7)2.3 电磁场的添加 (9)2.4 密封方式选择 (11)2.5 轴承座选取以及建模 (12)2.5.1 轴承座上端 (13)2.5.2 轴承座下端 (14)2.5.3 轴瓦 (14)2.5.4 轴承装配图 (15)3.1 滑动轴承的处电磁引入 (16)3.2 磁流变液的添加 (17)3.3 磁流变液动压轴承原理 (19)3.3.1 磁流变液添加以及电线接入 (19)3.3.2 磁流变液装载位置 (19)3.3.3 磁流变液的密封 (20)4 主要尺寸以及主要计算 (21)4.1 轴承座的具体尺寸 (21)4.1.1 轴承座上端 (21)4.1.2 轴承座下端 (22)4.1.3 轴瓦 (24)4.2 滑动轴承所涉及的主要计算 (24)4.2.1 电磁场的计算 (24)4.2.2 磁流变液粘度的计算 (25)4.2.3 磁流变液油膜承载能力计算 (25)5 SolidWorks仿真分析 (26)5.1 爆炸视图 (26)5.2 仿真运动 (28)6 总结 (30)致谢................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 (31)文献综述............................................ 错误!未定义书签。
摘要磁流变液是可磁极化的固体微颗粒在基液中形成的悬浮液，其流变特性可由外加磁场连续控制。
磁流变液在智能研磨中应用的研究
93Internet Application互联网+应用磁流变液属于一种具有非常良好发展性能的智能材料，磁流变液可以在没有磁场的情况下表现出非常好的流动性，在比较强烈的磁场当中，磁流变液也会迅速的变成固体 ，在去除掉它的外部磁场之后，磁流变液又会变成一种液体，这种可以在液体，固体的液体之间进行转换的，而且比较容易控制速度越快的材料势必会成为智能材料发展的一个重要的分支，现如今，磁流变液已经广泛的使用在了汽车，航天，建筑，仪器仪表以及精密加工等领域当中。
一、磁流变液的性能1.1磁流变液的磁特性磁流变液具有一定的磁特性，这里的磁特性指的就是在外力影响之下，磁流变液可能会出现被磁化的规律，因此了解了磁流变液的磁特性，对于最终完成器件设计是非常重要的。
因为一旦外力作用不断的增强，那么磁流变液的特性也会随之出现改变，其磁化的速度会慢慢的增加，伴随着外力影响的不断的加大，最重要磁流变液的磁特性可以到达一个峰值。
1.2磁流变液的力学特性剪切屈服应力是磁流变液非常重要的一个参数之一，并且人们在对于磁流变液的性能进行评价的过程当中，基本上都是查看其剪切屈服应力是否合乎标准，如果存在着外力磁场，那么磁场当中的颗粒就会变成一个非常有序的结构，这样能够有效地降低颗粒的自由度，能够使磁流变液出现非常明显的性能变化，会从流体变成类固体，因为受到了外界影响，所以说它的性能也会随之出现变化，并且在这个过程当中出现剪切应力，若磁流变液的剪切应力要小于它的屈服应力的话，那么其流变液就会出现固体的性质，甚至是在影响下直接产生变形，在磁流变液变形的过程当中，剪切应力跟应变出现正比例关系，而且磁流变液也会因为剪切应力不断的加大而导致连续的变形，这个时候就会展现出磁流变液存在着的液体流动性。
1.3磁流变液的表观粘度流体的表观粘度我们将其定义为在流体发生剪切运动的过程当中，其内部的剪应力除以剪应所得到的商，在没有任何外力磁场的作用下，有大多数的磁流变液会被视为牛顿流体，在这个时候，零场粘度属于一定值和剪切的速度没有任何的联系，而有一些磁流变液在临场的时候，就已经展现出了非牛顿流体的特性，具体的表现为零场黏度会伴随着剪切磁流变液在智能研磨中应用的研究【摘要】 磁流变液属于一种智能型的材料，响应速度非常的快，而且在进行操作的时候也比较简单，控制精准度也非常的优良，因为这些特性，所以使磁流变液已经成为了智能材料发展的一个非常重要的分支，在本篇文章当中，主要会就磁流变液在智能研磨当中的具体的应用进行简单的探讨。
磁流变抛光技术研究进展
磁流变抛光技术研究进展
戴立达;张争艳;乔国朝
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】表面质量是精密零部件最重要的性能之一,零件的表面质量主要是由加工过程中不同的工艺参数和方法决定的。
传统的磨抛工艺由于作用在工件上的力很大、嵌入的磨料颗粒、对工艺的控制有限等原因很难使表面粗糙度降低到精密零部件的要求精度。
磁流变抛光(MRF)提供了一种新型高效的方法使工件加工质量达到预期的精度水平。
MRF对工艺控制具有更大的灵活性,并且可以在不破坏表面形貌的情况下完成加工。
综述了磁流变抛光液组分对加工效果的影响、材料去除模型的建立和发展、不同的MRF加工方式和未来磁流变抛光技术发展的新方向,最后总结了目前MRF技术存在的问题总结,并提出了MRF技术未来可能的发展方向。
【总页数】7页(P254-260)
【作者】戴立达;张争艳;乔国朝
【作者单位】河北工业大学机械工程学院;国家技术创新方法与实施工具工程技术
研究中心;中国电子科技集团公司第五十三研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TH161.14
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磁流变液技术 第8期
磁流变液技术图书馆信息部摘要近年来，磁流变液技术在工程技术领域得到越来越广泛的应用。
文章介绍了磁流变液的基本原理、理化特性以及当前的研究与发展情况。
并举例说明了磁流变液在减振、振动控制、降噪等领域的实际应用。
关键词磁流变液流变特性阻尼减振磁流变液(Magnetorheological Fluid, 简称MR Fluid)是一种可控流体。
它由量级的铁磁性颗粒分散在低粘度的油或水中，同时加入添加剂，提高混合物的稳定性、抗腐蚀性、润滑、抗氧化、pH值、色素、盐度以及降低酸度。
在外部磁场作用下，其性能（如磁学、电学、热学、声学、光学及流变学等性能）可发生显著、迅速（在毫秒级时间内）、连续且基本完全可逆的变化。
以流变性能为例，颗粒在外加磁场的作用下被磁化，磁化后的颗粒相互作用聚集成链或柱状有序结构，即流动性良好的牛顿流体在瞬间流变为具有一定剪切屈服强度的Bingham类固体。
在宏观上看来，是由自由流动的状态转变为类固态，发生了相变；而一旦磁场撤去，磁流变液又恢复为自由流动状态。
在上个世纪九十年代，磁流变液在制备、固化机理、微观结构、力学分析等方面都取得了丰硕的研究成果，使人们对磁流变液的认识更加深入，直接导致近几年磁流变液在工程中的广泛应用。
到目前为止，磁流变液技术已经渗透到机械、采矿、自动化仪表、印刷等行业，包括应用磁流变液制作的家庭健身器械、机械手的抓持机构、装配车间不规则形体的依托架、阀门和密封、机器人传感器、减振器等。
应用磁流变液的流变特性制作的器件通常具有结构简单、功耗小、可控性强、易于集成到控制系统中等优点。
磁流变液在减振、振动控制、降噪等领域具有巨大的应用价值，采用磁流变液技术的阻尼器，因其具有能耗低、出力大、响应速度快、结构简单、阻尼力连续顺逆可调，并可方便地与微机控制结合等优良特点，已经成为新一代高性能和智能化的减振装置。
在汽车工业、机器人工业、高层建筑和桥梁等相关领域有着广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
磁流变液技术及其应用
磁流变液技术及其应用专业：机械电子工程课程：电液控制工程学号：姓名：老师：磁流变液技术及其应用作者[摘要] 近年来，磁流变液技术在工程技术领域得到越来越广泛的应用。
文章介绍了磁流变液的基本原理、理化特性以及当前的研究与发展情况。
并举例说明了磁流变液在减振、振动控制、降噪等领域的实际应用。
[关键词] 磁流变液阻尼减振电液控制电液伺服电液比例机电一体化前言电液控制技术是在二十世纪五十年代后才逐渐发展起来的新兴学科。
电液控制技术是现代控制工程技术的基本技术要素，融合了液压技术、微电子技术、检测传感技术、计算机控制技术及自动控制理论等实用技术与理论。
现今，电液控制技术已经成为工业机械、工程建设机械及国防极端产品不可或缺的重要手段。
电液控制技术在机床加工、交通运输、汽车工业、国防等事业有非常广阔的应用，他对我国国民经济的推动作用不可估量。
就所学机械电子工程专业来讲，电液控制技术与其密不可分。
电液控制技术的调控精密度对于机械控制有着重要的意义。
在电子计算机的帮助下，将电控、液压与机械紧密结合在一起，才是机械电子工程的发展新方向。
1．电液控制技术概述1.1电液控制技术发展历程液压技术早在公元前240年的古埃及就已经出现。
在第一次工业革命时期，液压技术的到快速发展，在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。
18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。
19世纪初液压技术取得了一些重大的进展, 其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。
第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。
出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。
20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。
这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。
磁流变液的应用及原理
磁流变液的应用及原理磁流变液（Magneto-Rheological fluid，简称MR液）是一种由铁磁微粒悬浮在液体中组成的高粘度流体，它具有特殊的物理性质，在外加磁场的作用下，其流变性能可随之改变。
磁流变液的应用十分广泛，涉及到机械、汽车、军事、医疗等众多领域。
磁流变液的原理是基于铁磁微粒在外加磁场中的特殊行为。
铁磁微粒在没有磁场作用下呈现无规则的分散状态，粒子与粒子之间存在着相互碰撞和摩擦，导致了液体的高粘度特性。
当磁流变液置于外加磁场中时，铁磁微粒在磁场作用下会发生排列行为，微粒之间形成一个有序的网络结构，导致了液体的黏度显著变化。
当外加磁场作用消失时，磁流变液又会恢复到其初始的高粘度状态。
磁流变液的应用涵盖了多个领域。
在机械领域，磁流变液可用于制造阻尼器、减振器和冲击吸收器等装置，以实现对运动装置的精确控制和振动减缓。
在汽车领域，磁流变液可应用于悬挂系统和减震器，可以根据路面及行驶状态调整油门反应速度和悬挂刚度，提高驾驶舒适性和稳定性。
在军事领域，磁流变液可用于制造装甲坦克和战斗车辆的防护系统，提高防弹能力。
此外，磁流变液还可以应用于可变阻尼器、磁流变液刹车器、智能绝缘振动器、风力发电系统等领域。
磁流变液的优势在于其响应速度快、控制精确、无磨损、体积小等特点。
其主要原理是通过改变磁场强度和方向来改变磁流变液的流变性能。
在实际应用中，通过改变外加磁场的强度和方向，可以在瞬间实现磁流变液的流变性能的快速变化，实现对装置的精确控制和调节。
总之，磁流变液具有广泛而重要的应用前景。
其独特的流变性能使其在机械、汽车、军事等领域具有广泛的应用。
通过实现磁场的控制和调节，可以实现装置的快速响应和精确控制，提高装置的效率和性能。
今后，随着材料科学和工程技术的不断发展，磁流变液的应用将进一步扩大，为各个领域的发展和进步带来更多的机遇和挑战。
磁流变液技术研究现状
磁流变液技术研 究现状
丰卫 邦
（ 国卫星 海上 测控 部 ，江 苏江 阴 ２ ４ ３ ） 中 １４ １ 摘 要 ：磁流 变液 是近 年 来得 到广 泛重视 的一种 新型 的智 能材 料 ，它 是 由悬 浮 于载体 中的软磁 性颗 粒和稳 定 剂 构成 。介绍 了磁 流 变液 的特 性 ，系 统 阐述 了磁 流变 液研 究现 状 及其 在工 程 中的应 用情 况 ，详 细分 析 了磁 流 变技 术存 在 的 问题 ，关键技 术及 其发 展趋 势 。 关 键词 ：磁 流 变液 工程 应用 磁 流 变技 术
流动性 的 Ｂｎ ｈｍ 弹塑性体 的智能材料 。 ｉｇ ａ 典型的 磁流变液 由 ３ 部分组成 ：软磁性颗粒 、载液和添 加剂 。 １１软 磁 性 颗 粒 ．
制 备 ＭＲ 的软 磁 性 颗 粒 ， 般 有 羰 基 铁 粉 、 Ｆ 一 Ｆ３４ ｅＯ 、钴粉 、铁钴合金及镍锌 合金等 。除上述软 磁 性颗粒 之外 。 最近 专家采 用 以下新技 术制备 出 复合 软 磁 性颗 粒 。 第 １ ：用 聚 合 物 包 覆 铁 粉 。该 方 法 可 以减 类
宽的工作温度范 围； 良好 的动力学稳 定性 ；较好
的化 学 稳 定性 ； 响应 时 间短 。
收稿 日期 ：２ １ ．９１ ０ １０ ．５ 作 者 简介 ：丰卫 邦（９ ７） １ ８ ．，男 ，工 程师 ，舰 船振 动及 其 噪声研 究 。
小软磁性颗粒 的密度 ，增加颗粒的表面积 ，提 高 所 制 备 磁 流 变 液 的沉 降稳 定 性 和 再 分 散 性 】 。
ｄ ｖｌ ｍ ｎ ｔ ｎ ＭＲｔ ｈ ｏｏ ｅ ｉ ． ｅｅ ｐ ｅｔｒ ｄ ｆ ｃ ｎ ｌ ｉ ｄ ｔ ｌ ｏ ｅ ｏ ｅ ｙ ｇ ｎ ａｓ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｇ ｅｏｈ ｏｏ ｉａｆｕｄ ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｍａ ｎ ｔｒ ｅ ｌｇｃ ｌｅ ｈ ｏｏ ｙ ｙ ｒ ｓ ｍａ ｎ ｔｒ ｅ ｌ ｃ ｌ ｉ： ｎ ｉｅ ｒ ； ｇ ｅｏ ｈ ｏｏ ｉａ ｃ ｎ ｌｇ ｇ ｌ ｎ ｔ
磁流变液的研发与应用
件 。预 计 今后 每 年 都 会 以成 倍 的 速 度 递 增 。 ２ ０ 年 由 １ ｒ 公 司 生 产 的 磁 流 变 液 和 ０２ ｄ ｏ Ｄ １ ｈ 公 司 用 其 制 作 的 减 振 器 被 用 于 ｅｐｉ Ｃ ｄ ｌ ｔ 系 列 轿 车 悬 架 控 制 系 统 ， 由 此 带 ａ ｉ １ｉ Ｃ
维普资讯
磁； 蛮Ｊ ｔ］ 与应用 ｉ ￣Ｂ｜ ｆ ｉ ｔ
张 平
（ 重庆 仪表材料 研 究所 中国 重庆 ４ ７ ） ０ ０ ０ ０
摘
耍：本文简介和评价 了国内外 近年磁流变液的研发概况 ，包括磁流变减振 （震）液、磁 流变抛光液、磁流 变密封 液的研究和应用情况。 关 键 词 ：磁 流 变液 ； 阻 尼 器 ； 抛 光 ； 密 封
Ｊ ．Ｃ ｒ ｏ 等 建 立 了 评 估 磁 流 变 液 使 用 ．Ｄ ａ １ ｎ Ｓ 寿 命 的Ｌ Ｄ 法 ，其 经 验 公式 为 ： Ｅ方
Ｌ Ｄ （ ／ ） ，０ ｒ Ｐ ｔ Ｅ ＝ １Ｖ ￣ｌ ｄ ｌ
式 中Ｐ 磁 流 变 器 件 中机 械 能 瞬 时 转 变 是 为 的 热 能 ，Ｖ 器 件 中磁 流 变 液 的 体 积 ． 是
马 里 兰 等 大 学 都 开 展 了磁 流 变 体 材 料 或 智 能 减 振 器 技 术 的研 究 。２ ０ 年 美 国 用 于 智 能 减 ０４ 振 器 的 磁 流 变 液 产 量 已达 数 百 吨 ， 由其 制 造 的 减 振 器 、 离 合 器 等 器 件 的 数 量 超 过 ｌ万 ０
来 的平 顺 性 和 舒 适 性 赢 得 了 业 内 人 士 的 普 遍
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非 球面 、棱镜 、 圆筒 等形 状 的光 学部件 ，也适用 于 棱镜 与 圆筒件 外 形或 角度 的校 正 。其抛 光面 形精 度
在 １ ３ ｎ ｌ Ｙ ｌ 范 围 内。 另外 ， Ｑ ２ ２ ． ４ ０ ０ Ｘ机床 具 有 ２ ０ ０Ｉ Ｔ Ｉ １ Ｔ Ｉ
耦 合 问题 ，实现 力一 位一 姿 解 耦控 制 ，从而 显著 提高 非 球面 研抛 加工 的效 率和 精度 ，为磁 流变液 智 能器 件 在超 精密加 工 领域 的应 用开辟 了一条 新 的途径 。 近 年来 ，随着磁 流变 光整 加工 技术 在超 精密 制
造领 域 的研 究与 应用 不 断深入 ，不 断 开发 了新 的磁
流变 光 学加 工机及 相 关装 置 。
美国 Ｑ Ｅ Ｄ 公 司 已经 成 功研制 了各 种规 格 的磁
图 ４ 超 声波磁流 变振动 钻削原理 图
流变 机床 。Ｏ２ ２ Ｘ、Ｑ２ ２ ． Ｙ 和 Ｑ２ ２ — ４ ０ ０ ｘ ＭＲ Ｆ加 工
机 能精 密加 工 １ ０ ０ ～ ４ ０ ０ ｍｉ ｌ ｌ 间的球 面 、平 面 、 ３ ）磁 流变 Ｅ Ｌ Ｉ Ｄ 复 合加 工
的研 究 ，引起 了国 内外 学者 的广 泛 关注 。
１ 磁流变液的组成及流变特性 磁 流变 液 主要 由软 磁性 颗粒 、载 液和 稳 定剂 三
部 分 组成 。磁 性颗 粒是 微米 级球 形颗 粒 ， 目前应 用
最 多 的磁 性颗粒 是 纯铁 粉和羟 基 铁粉 ；载 液 是磁流 变 液 的主要 成 分 ，其 作 用是将 磁 性颗 粒均 匀地 分 散 在 磁流 变液 中，使 其在 无外 加磁 场 时 ，磁 流 变液 具
闰 占辉
（ 长春 工程 学 院 科 技产 业处
摘 要
长春 １ ３ ０ ０ １ ２ ）
介绍 了磁流变液 的组成 、 流变特 性和工作模式 ， 近年来磁流变复合精密加工技术 的研究状况及最新进展 ，
对 磁 流 变 加 机 理 研 究 、加 工 工 艺 与 机床 的 开 发 等 进 行 了详 细 的 综 述 与 分 析 。探 讨 了磁 流变 复 合 加 工 中 涉 及 的 关
防止 磁性 颗粒 的沉 降 与聚集 ，使 磁 性颗粒 能在载液 中保 持悬 浮状 态 ，提 高磁流 变液 的稳 定性 、抗 腐蚀 性 ， 同时还具 有润 滑 的作用 。磁 流变 液 主要有 流动
模 式 、剪 切模 式和 挤压 模式 三种 工 作模 式 。 磁 流变 效 应 的微 观 机理 现在 还无 统一 定论 ，通
精 密 制造 与 自动化
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２ ０ １ ５年第 １期
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报道 与评述 《
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磁 流 变 液 在 精 密 加 工 机 床 领 域 的应 用 研 究进 展 木
常认 为在基 载 液 中分散 的磁 性微 粒在 有外 加磁 场作
它的流变特性发生 巨大变化，其表观粘度可在 １ ０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ２ ／ ｓ 内增加几个数量 级，并呈现类似 固体 的力学性质 ，且
粘度变化是连续可逆的，即一旦去掉磁场后 ，又变 用 时发生 极化 反应 ，形 成磁 偶极 矩 。磁偶 极 子之 间 为流 动性 良好 的牛顿流 体 。磁流 变 效应 可逆 、迅 速 的作用 力形 成 一条 条单 链 ，可 以实现 能量 最 小化 。 和 易 于控 制 的特 点使得 磁流 变液 在 机械 制造 和汽 车 当增 大磁性 颗 粒浓度 ，有外 磁场 作用 时 ，单链 结构 工 业 等领域 具 有十 分广 泛 的应用 前 景 ， 自 ２ ０ 世 纪 会 发 生进一 步 的聚集 ，形成 团簇 结构 。这 种微 观结 ４ ０年代 Ｒ ａ ｂ ｉ ｎ ｏ ｗ ．ｊ ｉ ｌ ｌ 首 次发 现 了磁 流变现 象 以来 ， 构 的变 化使 磁 流变液 的性质 发生 了巨大 的变化 。磁 许 多研 究 人员 对磁 流变 液及 其应 用 进行 了卓 有成 效 流 变 效应如 图 １ 所示。
闫 占辉
磁 流变 液在 精 密加 工机床 领 域 的应用 研 究进展
切 屑 ，进而 提 高工件 的加 工 精度和 ３ Ｈ ａ － 表 面质 量 。
超 声波 磁 流变振 动 钻削 原理 图 ，如 图 ４所 示 。
３ 磁流变复合加工装备 将磁 流变 力矩 伺服 器 作为研 抛 力控 制 系统 的执 行 元件 ，可 以独 立 、主动 、实时控 制研 抛过 程 中所 需 的研 抛力 ，从 根本 上解 决研 抛过 程 中 的力 一 位一 姿
吉林 省教育厅 “ 十二五 ”科学技术研究资助项 目
编 号 ： 吉教 科 合 字 ２ ０ １ ４第 ３ ２ ０号
２ 磁流变液在精密加工 中的应用原理 基 于磁 流变 液流 变特 性 的装置 具有 响应 速度 快 、
结 构简 单 以及 能耗 低 等优 良特 性 ，因此在 机械 制造
领 域 中有 着 越来越 广 泛 的应 用 。
键技术与存在 的主要 问题 ，展望 了今后 的发展趋势 。 关键词 磁流变液 精密加工 智能材料 进展
磁 流变 液 （ Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｏ －ｒ ｈ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｆ ｕ ｉ ｄ ｓ ，简 称 ＭＲ Ｆ ）是 一种 在 外加磁 场 作用 下其 流变 特性 发 生急 剧 变 化 的新型 智 能材料 ，在无 外加 磁场 时 ，它表 现 为流 动性 良好 的牛顿流 体 ，但 在外 加磁 场 作用 下 ，
有 牛顿 流体 的特 性 ，载 液一般 应 具有低 粘 度 、高沸 点 、低 凝 固点 、温度 稀 化效应 小 、热 稳定 性和 绝缘
图 １ 磁流变效应示意图
区巫
性 好 、耐腐 蚀 性 以及 无 毒 、无异 味等 特 点 ，一般可 用 水 、煤油 、硅 油或 合 成油等 ；稳定 剂用 来减 缓或