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作者
葛阳谭秋芸姜交林吴凯乐桑胜波
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单位
太原理工大学信息与计算机学院微纳传感与人工智能感知山西省重点实验室
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摘要
基于磁纳米颗粒制备的新型磁流变弹性基体是实现高灵敏柔性传感技术的重要方式之一。采用磁场诱导生长方法，在磁场环境下，制备出基于Fe3O4磁纳米颗粒的PDMS基柔性磁复合薄膜。通过数字显微镜、XRD表征了样品的形貌与元素，基于振动样品磁强计和自主搭建的磁致形变测量平台，测量了样品的磁学性质与磁致力学性能。研究结果显示，在磁场诱导下，Fe3O4质量分数为10%的PDMS基磁性复合薄膜可展现出色的面内磁各向异性行为，室温下饱和磁化强度可达5.9 emu/g,比同条件下无磁场诱导制备的各向同性磁薄膜增大了61%,同时，薄膜磁致形变角度可达80°.最后，通过有限元分析法从理论上证明了PDMS基磁性复合薄膜的非线性力磁耦合行为，为PDMS基磁性复合薄膜磁致力学行为奠定了理论基础。
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关键词
磁流变弹性体磁纳米颗粒磁各向异性力磁耦合有限元分析
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金面上项目(51975400)；山西省基础研究计划青年科学研究项目(20210302124429)；
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文章目录
1 实验制备方法
1.1 实验材料
1.2 制备仪器
1.3 制备方法
1) 配置混合溶液。
2) 添加固化剂。
3) 旋涂制备PDMS基磁性复合薄膜。
4) 磁场诱导。
5) 加热固化。
6) 脱膜。
2 结果与讨论
2.1 样品形貌及成分表征
2.2 PDMS基磁性复合薄膜铁磁性研究
2.3 PDMS基磁性复合薄膜磁流变测试与分析
2.4 PDMS基磁性复合薄膜非线性力磁耦合理论分析
2.5 PDMS基磁性复合薄膜“力-磁”耦合仿真分析
3 结论
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引用格式
葛阳,谭秋芸,姜交林,吴凯乐,桑胜波.PDMS基磁性复合薄膜制备及其非线性力磁耦合研究[J].太原理工大学学报,2022,53(06):1046-1053.DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2022.06.009.
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