[其他]電流變流體

無效

• 申請號: 86101157
• 申請日: 1986-02-06
• 公開（公告）號: CN86101157A
• 公開（公告）日: 1986-08-06
• 發明（設計）人: 赫爾曼·布洛克;杰弗里·菲利普·凱利
• 申請（專利權）人: 國家研究發展公司
• 主分類號: C08L25/18
• 分類號: C08L25/18;C09K3/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅宏

本發明涉及電流變流體。

美國專利№2417850（溫斯洛，Winslow）公開報道：某些由細粒度的固體（如淀粉、石灰石或其衍生物、石膏、面粉、明膠或炭黑等）分散于一種非導電性液體（如輕質變壓器油、變壓器絕緣流體、橄欖油或礦物油等）中而成的懸浮液，只要對其施加電位差即顯現出流阻增大的現象。這種效應有時稱作溫斯洛效應。因施加電場而導致的流阻增大最初被解釋為是由于粘度增大之故，而顯示這種效應的物質被稱作“電粘性流體”。但是，后來的研究表明，流阻增大可能不僅僅是由于牛頓流體意義上的粘度的增大，而且還由于附加電場誘導的賓漢（Bingham）塑性。顯現溫斯洛效應的懸浮液，現在稱之為“電流變流體”。

旨在改善電流變流體分散相和連續相的研究工作一直在進行著，而且正日益深化，例如可參閱英國專利№1501635、1570234及英國專利申請2100740A、2119392A和2153372A。然而產生電流變現象的機理尚不很清楚。正是由于機理不清楚，尤其缺乏確定這種效應的定量理論，因而改善電流變流體的工作進展受到阻礙。

迄今，可望投入實用的所有電流變流體均含有少量水，相信原則上說這與分散相有關。嚴格的干燥會阻礙電流變流體顯現明顯的電流變現象。但從實用觀點看，不希望有水存在，因為水會導致設備銹蝕，操作溫度受到限制以及增加電力消耗（這本身又會導致設備的熱不穩性）。

本發明謀求提供一種至少能在上述諸方面得以改善的電流變流體。

因此，本發明廣義地說是提供一種電流變流體，它是由一種液體連續相和分散于其中的至少一種分散相所組成，而且，甚至當至少分散相實質上是無水時這種電流變流體也能發揮功效。最好，這種電流變流體是這樣一種流體，即甚至當該流體實質上是無水時也能發揮功效。

此處的所謂“無水”指的是：對于一種或每種分散相而言，當除去催化劑后，將其置于70℃的真空條件下干燥三天直至恒重;而對于連續相而言，將其通過活化氧化鋁柱處理，若必要可在較高溫度（如70℃）下進行。

具體地說，本發明之電流變流體是這樣一種流體，即其分散相是由電子導體構成。此處的所謂“電子導體”指的是這樣一種物質，即電流在其中的傳導是通過電子（或空穴）而不是通過離子進行的。這類物質的例子有半導體，尤其是有機半導體，后者更為優越。此處的所謂“半導體”指的是具有室溫電導率為10⁰歐姆^-1·厘米^-1～10^-11歐姆^-1·厘米^-1、例如10^-2歐姆^-1·厘米^-1～10^-10歐姆^-1·厘米^-1、典型的為10^-4歐姆^-1·厘米^-1～10^-9歐姆^-1·厘米^-1以及正的溫度-電導率系數的物質。

性能尤為優越的有機半導體的例子包括由不飽和稠多環體系組成的物質，例如紫蒽酮B（Violanthrone????B）。不飽和稠多環體系是一種較理想的富電子物質，最好其不飽和性中含有共軛TT鍵，尤其是至少含有一個雜原子（如氮或氧原子）的芳香稠環體系則更為理想。

現已發現適用于本發明的上述的電子導體有這樣一類有機半導體：其稠多環體系包含一取代的或未取代的卟吩（Porphin）或氮雜卟吩（azaporphin）體系，例如其中的稠多環體系包含酞菁體系）。在這種體系中的金屬最好是過渡金屬。此處的所謂“過渡金屬”指的是周期表中ⅥA族至Ⅷ族的任何一種金屬，也包括ⅠB族，如銅。酞菁銅的室溫下電導率約為10^-7歐姆^-1·厘米^-1。

有機半導體可以是一種單體型物質，通常是一種晶態單體型物質，另外，它也可以是一種聚合型物質。

本發明所采用的含有酞菁基團的聚合型有機半導體，可用1，2，4，5-苯四羧酸二酐代替常規合成中所用的磷苯二甲酸酐來制備。