1.背景及意义
磁流变材料是一种流变性能可由磁场控制的新型智能材料。1948年美国 Rabinow 发现了磁流变效应[[1]]，经过学者们的不懈努力，至今磁流变材料已发展成为包括磁流变液、磁流变泡沫 、磁流变胶、磁流变塑性体、磁流变弹性体等成员的大家族。由于其响应快(ms 量级)、可逆性好(撤去磁场后,又恢复初始状态)、以及可以通过调节磁场大小来控制材料的力学性能连续变化等性质，因而近年来在汽车、建筑 、振动控制等领域得到广泛应用。
1995 年日本的Shiga [[2]]等提出磁流变弹性体的概念，研究了硅树脂和铁粉混合制备材料的磁致粘弹性问题，后来又对硅橡胶为基体的磁流变弹性体性能进行了改进，使施加5 . 89 times;104 A/ m磁场时, 弹性模量增大了2.4倍。磁流变弹性体（MR elastomers）又可以称为磁敏高弹体，是磁流变材料的一个新的分支，它是由高分子聚合物（如橡胶等）和铁颗粒组成，混合有铁颗粒的聚合物在外加磁场作用下固化，使磁性颗粒在基体中形成有序的链状结构，因此其流变特性（如模量、刚度、阻尼）、力学、电学、磁学等诸性能可由外加磁场来控制。在磁场作用下，磁流变弹性体内部颗粒被磁化后，产生相互作用力。在磁流变弹性体受到形变时， 这些磁力在其内部形成反向力矩，增强材料抵抗变形能力。因此，磁流变弹性体在外加磁场下会产生磁致模量和磁致阻尼。这种现象统称为磁流变弹性体的磁致效应。磁流变弹性体很好地解决了磁流变液的颗粒沉降、稳定性差等问题，又由于由于可控性、可逆性、稳定性好、响应迅速、结构设计简单、制备成本低等独特的优点，近年来成为磁流变材料研究的一个热点。
2.研究现状
在1995年,Shiga等人将硅树脂和铁粉混合研制出性能可由外部磁场进行控制的凝胶材料，开创了磁流变弹性体研究的先河。Ford公司的Davis[[3]]理论计算发现磁性颗粒的最佳体积比为27%，此时磁饱和后其剪切模量的相对改变量为50%。Hyo Seung Jung、Seung Hyuk Kwon[[4]]等人在各向同性和各向异性状态下制造了由天然橡胶和羰基铁组成的磁流变弹性体，并通过SEM对其内部颗粒的排列进行观察，研究了其磁流变效应。T F Tian、W H Li[[5]]等人对各向异性石墨基磁流变弹性体（Gr MREs）的磁流变学和传感能力进行研究，并与常规各向异性磁流变弹性体进行比较，观察二者的微观结构，对研究样品进行稳态及动态测试。M Yu、M Zhu[[6]]等人介绍了一种用于合成Fe纳米薄片涂覆的球形羰基铁颗粒（CIP-Nano-Fe）的简单且方便的方法并用其部分取代CI颗粒制备一种新型的二元磁流变弹性体（D-MRE），分析CIP-Nano-Fe的含量对磁流变弹性体粘弹性能的影响以及样品的磁流变性质和阻尼性质。
中国科学技术大学的范艳层、龚兴龙[[7]]等选择以性能优良的顺丁橡胶作为基体，系统的研究了顺丁橡胶基磁流变弹性体的制备方法、力学性能及其阻尼性能，并从界面和基体的角度出发，对磁流变弹性体的阻尼特性进行了优化，利用温控材料研制出了新型的阻尼可控的磁流变弹性体。陈琳[[8]]等人对天然橡胶基磁流变弹性体做了系统的研究，分析了基体类型、预结构化磁场、预结构化温度、增塑剂含量、铁粉含量、及应用环境等因素对磁流变弹性体性能的影响。方生、张先舟[[9]]等基于单自由度基础激励，建立了磁流变弹性体磁致粘弹性的实验测试系统，研究其剪切模量及损耗因子与外加磁场的关系并对磁偶极子模型进行了修正。紧接着廖国江[[10]]等对磁流变弹性体的法向力和高应变率下的压缩性能进行了研究并讨论了其在吸振和隔振方面的应用，解决了其在振动控制应用中面临的器械设计和控制算法问题，初步实现了磁流变弹性体的工程应用。李剑锋[[11]]等采用不同的组份制备了以硅橡胶为基体的高性能磁流变弹性体并对其磁致剪切储能模量和损耗因子等性能进行分析，得出在600mT的磁感应强度其剪切储能模量相对变化达到501%。武汉理工大学的刘杰、王钧[[12]]等采用了机械性能较好的柔性环氧树脂作基体, 使用微米的羰基铁粉填充的方法制备出在固定外加磁场下，绝对磁致模量达到 2356MPa，相对磁效应达 58 %的各向同性磁流变弹性体，并得出以环氧树脂作基体添加微米级羰基铁粉制备磁流变弹性体的最佳配比方案---铁粉添加量为100%。佛山科学技术学院的王世旺、汪建晓[[13]]研制了几种用还原铁粉制备的磁流变弹性体，应用在剪切式磁流变弹性体阻尼器上，在外部磁场作用下对弹性体的剪切模量进行测试，分析了其力学性能随磁场的变化规律。青岛科技大学的孙成、沈梅[[14]]等测试了酚醛树脂和古马隆树脂对再生橡胶的交联密度、硫化特性、门尼粘度、力学性能、动态力学性能的影响，并得出相关性能达到最佳效果时2种树脂的用量。海洋工程大学的王宇飞、何琳[[15]]等对现今国内外磁流变弹性体的研究现状进行了系统的介绍，包括磁流变弹性体的力学模型 、磁致力学性能及影响因素和工程应用,并提出了今后应深入研究诸如高性能磁流变弹性体的研究的几个问题。重庆大学的余淼、严小锐[[16]]等综述了近年来国内外磁流变弹性体的研究情况，分析了其理论模型和一些力学性能测试方法，并展望了其应用前景。成都电子科技大学的王鑫[[17]]用甩胶的方法在各向同性和各向异性状态下制备了一种以PDMS（聚二甲基硅氧烷）为基体的磁流变弹性体薄膜，并用光学显微镜观察磁性颗粒在基体内的分布。
3.本课题要研究或解决的问题
目前，磁流变弹性体在材料设计、性能优化、机理阐释及应用拓展等方面均取得了丰硕的成果，但仍存在许多亟待解决的问题。本课题研究的问题主要有：
1.磁流变弹性体基体塑炼与混炼过程中时间控制问题
2.磁流变弹性体预结构化、固化过程中磁场强度和温度的控制以及时间控制问题
3.基体类型对磁流变弹性体的磁流变效应、弹性模量、阻尼比等性能的影响
4.添加剂含量对磁流变弹性体的磁流变效应、弹性模量、阻尼比等性能的影响
5.磁流变弹性体混炼过程中添加剂添加的顺序问题
