磁化疏液型石墨烯基纳米阻尼片的制备方法及其阻尼器

摘要

本发明涉及一种磁化疏液型石墨烯基纳米片的制备方法及其阻尼器。阻尼材片由表面接枝十三氟辛基三甲氧基硅烷及四氧化三铁纳米颗粒的石墨烯，与环氧树脂在高温、高压和定性磁场下复合而成。一种的高动态液压密封阻尼器，包括上缸体、下缸体和两个连接钢管，还包括磁化疏液型石墨烯基纳米阻尼片，上缸体内部固定有磁化疏液型石墨烯基纳米片；下缸体为双出活塞缸，上、下缸体和两个连接钢管内部装有乙二醇；工作压强最大为60MPa。本发明的阻尼器具备体积小、质量轻、能量耗散密度大、变形能力强等优点，可作为新型的耗能阻尼器用于军事、航空航天、工程机械及土木工程等领域的振动控制。

主权项

一种磁化疏液型石墨烯基纳米阻尼片的制备方法，其特征在于，该方法按如下步骤进行：1)将Ag 325目鳞片石墨粉、Bg硝酸钠和C mL质量浓度95％浓硫酸混合，在冰浴下搅拌30分钟，搅拌过程中，将Dg高锰酸钾缓慢加入到混合液中，并保持水温低于20℃；然后混合液在室温条件下搅拌12小时，液体最终变为亮黄色；加入E mL蒸馏水至混合液中，并在98℃下搅拌24小时；接下来，将F mL质量浓度为30％的双氧水加入混合液中，搅拌2小时后用质量浓度为5％的盐酸溶液洗3次，再用蒸馏水洗3次后真空干燥，制得氧化石墨烯；其中固液比为A∶B∶C∶D∶E∶F＝5∶2.5∶120∶15∶150∶50；2)将制备所得的氧化石墨烯与无水甲苯在混合均匀，迅速加入十三氟辛基三甲氧基硅烷后磁力搅拌并90℃油浴加热回流24小时，氧化石墨烯、无水甲苯和十三氟辛基基三甲氧基硅烷的固液比为1g∶100mL∶10mL，回流完毕后将溶液分别用甲苯和蒸馏水反复冲洗过滤3次后100℃真空干燥12小时；将疏液化的石墨烯与七水合硫酸亚铁颗粒溶解于体积比为4∶1的蒸馏水与无水乙醇的混合液中，其中疏液化的石墨烯∶七水合硫酸亚铁颗粒∶蒸馏水与无水乙醇混合液的固液比为1g∶10g∶250mL，超声处理30分钟后，机械搅拌12小时，使溶液混合均匀；然后将混合液油浴回流至90℃，缓慢加入与七水合硫酸亚铁摩尔比为2∶1的氢氧化钠颗粒，90℃下机械搅拌6小时后真空干燥；3)将磁化疏液化的石墨烯、双酚A环氧树脂和三甲基六亚甲基二胺固化剂加入到丙酮内；磁化疏液化的石墨烯∶双酚A环氧树脂∶三甲基六亚甲基二胺固化剂∶丙酮的固液比为1g∶1g∶0.25g∶50mL；常温下磁力搅拌溶液使其混合均匀；丙酮不断挥发，溶液最终变成黏稠状；将黏稠物放入圆柱形模具内，在1特斯拉强度的定向磁场作用下，5MPa压强，80℃温度的条件固化6小时；最后将固化成型的阻尼块体顺着所加定向磁场的方向切成厚度为5mm片。