电/磁流变液现象是上世纪50年代由Winslow和Rabinow分别发现的[10]，其特性表现在材料的物理流变特性可以由外加电场和磁场控制。自上世纪90年代起，磁流变液的研究进入蓬勃发展时期[11]，主要原因是其具有剪切应力大、所需能量小、对杂质不敏感等。国际上对电/磁流变液研究成功的机构主要有美国的Lord公司、宾尼斯大学、马里兰大学、内华达大学、TRW研究所、英国谢菲尔德大学、韩国仁川大学[12]。国内电/磁流变液及其应用的代表机构有北京理工大学、西北工业大学、南京理工大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、重庆大学、湖南大学、中国科技大学等[13]。其中，中科大、西北工业大和北京理工大学在电磁流变液制备和性能测试方面、重庆大学和南航在磁流变半主动悬架方面、哈工大和湖南大学在土木和桥梁结构的磁流变半主动控制方面、南京理工大学在冲击载荷的半主动控制方面取得了各具特色的研究成果[14]。此外，国防科技大学在磁流变液抛光技术研究方面也走在前列。然而，磁流变液也存在其明显的缺点，比如材料稳定性和沉淀问题以及磁流变器件的密封问题。在这样的背景下，磁流变弹性体材料应运而生[15]。25369
磁流变弹性体（Magnetorheological Elastomer,MRE）诞生于上世纪90年代中期[16]，主要是为了解决困扰电/磁流变液技术的问题，如材料的稳定性和沉淀问题以及磁流变器件的密封问题。MRE是一种在磁场下可控制材料刚度和阻尼特性的智能橡胶材料，其主要成分包括铁磁颗粒、非导磁橡胶基体以及硅油，此材料的最大特性是其刚度和阻尼可以在外加磁场的作用下实现实时且可逆的控制[17-19]。由于使用了橡胶材料作为基体，困扰电磁流变液材料及相关技术难题得到了解决，使得此材料具有比磁流变液更广阔的工程应用前景[20]。日本学者Shiga最先在1995年利用硅树脂和磁性铁磁颗粒制备了具有磁敏感性的材料，这就是最初的磁流变弹性体材料。Jolly等测试了由硅胶作为基体的磁流变弹性体材料的力学特性，发现材料的剪切模量可以在0.8T的磁场条件下实现40%的增加[21]。随后一系列的对于磁流变弹性体材料的研究涌现，其中中科大的龚兴龙研究团队在磁流变弹性体材料制备方面取得了国际同行的认可。迄今为止，磁流变弹性体材料的剪切模量的变化最大可以达到15倍，这一变化是在磁场强度在0.44T下测得的[22]。磁流变弹性体材料按照制备方法和磁性颗粒排列结构分为各向同性和各项异性两种。在制备磁流变弹性体时，如果将未固化的磁流变弹性体材料放置于垂直方向的磁场中，固化后铁磁颗粒将在磁场方向形成链状结构，从而形成各项异性磁流变弹性体材料[23]。各项同性的磁流变弹性体材料是指在制备的时候没有施加磁场，从而使得材料在各个方向的特性都是相同的，磁性颗粒在磁场中随机分布。最早的磁流变弹性体器件是Ginde等人于2001年开发的变刚度式可调谐振器，实验发现此谐振器在磁场控制下可以有效的改变系统的共振频率[24]。Lemer和Cunefare设计出三种不同工作模式的磁流变弹性体吸震器，并对三种模式下的吸震性能做了实验比较[25]。中科大的研究团队设计出一种基于磁流变弹性体的吸振器论文网，实验结果证明此设计可以将系统固有频率在27.5Hz和40Hz之间 可调变化。内华达大学的Behrooz等也利用磁流变弹性体材料设计出一种新型变刚度变阻尼隔震器[26]。此外，重庆大学的余淼等设计了磁流变弹性体材料，基本上不具备承受大型载荷能力，因此只能用在外加载荷很小的隔震系统中，从而限制其工程应用。在传统大型橡胶隔震器中，采用的结构是多层叠加式结构，通常是由多个薄层橡胶片和金属片交替粘接而成[27]，此类结构的优点是：（1）可承受重载；（2）防止厚橡胶材料因压力而变形。因此，若要设计用于重载下的磁流变弹性体器件，这种结构是必须的选择。然而，由于磁流变弹性体材料的低磁导，如何为多层磁流变弹性体材料提供所需的磁场（约0.8T）是亟待解决的问题[28]。所以在当前的多层磁流变弹性体材料器件的设计中，主要存在以下问题和挑战：（1）高磁导率磁流变弹性体材料的缺乏：磁流变弹性体材料的磁导率相对较低，根据相同磁性铁粉含量的MRF的磁导率来估算，一般的磁流变弹性体材料在3-10之间[29]。如果要设计多层磁流变弹性体器件，往往要使得稳定且强度高的磁场均匀分布在大面积且具有一定厚度的磁流变弹性体材料中。相对于MRF器件中只需要在0.5-1.0毫米的气隙内提供饱和磁场[30]，多层磁流变弹性体器件的设计和实现的难度要大得多。因此，设计和制备具有相对高磁导率的磁流变弹性体材料称为迫切的需求。 磁流变弹性体研究现状:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_19117.html