摘要：传统磁流变液受限于分散相颗粒沉降问题而在应用上遇到了较大阻碍,目前常用以提高磁流变液沉降稳定性的方法通常伴随着磁流变效应的大幅损失,导致综合性能无法得到兼顾。因此,如何在磁流变效应和沉降稳定性能之间取得平衡是一个巨大的挑战。具有良好磁性能的纳米铁颗粒是达成此种平衡的较好选择。本文采用直流电弧等离子体法制备纳米铁颗粒,以其为分散相制备纳米铁颗粒磁流变液,并进一步将纳米铁颗粒与微米羰基铁粉进行掺杂,制备不同掺杂比例的纳米铁颗粒/微米羰基铁粉共掺杂磁流变液。对磁流变液的沉降稳定性能及流变性能进行评价,并与微米级羰基铁粉磁流变液进行性能对比以探究影响规律及机理。对采用直流电弧等离子体法制备的纳米铁颗粒进行表面形貌分析、物相分析及磁性能分析。结果表明,其为具有高纯度、高饱和磁化强度(146 emu/g)、颗粒尺寸为30-50 nm的球状纳米颗粒。对以纳米铁颗粒为分散相制备的纳米铁颗粒磁流变液进行流变性能测试及沉降稳定性进行测试,结果表明,其剪切屈服强度略低于羰基铁粉磁流变液,但沉降稳定性能与羰基铁粉磁流变液相比表现出显著优势。对不同掺杂比例的纳米铁颗粒/微米羰基铁粉共掺杂磁流变液进行流变性能及沉降稳定性能评价,并对微纳米颗粒的掺杂比例对磁流变液性能的影响规律及机理进行分析。结果表明,随着纳米铁颗粒掺入比例的增加,纳米铁颗粒/微米羰基铁粉共掺杂磁流变液的沉降稳定性显著提高,这归因于磁流变液中处于自由态和吸附态的两种状态的纳米铁颗粒的共同助力;纳米铁颗粒的掺入对磁流变液剪切屈服强度的影响是由结构增强效果及磁化强度弱化效果共同作用的结果。在特定磁场强度范围内,与微米级羰基铁粉磁流变液相比,一定掺杂比例的纳米铁颗粒/微米羰基铁粉共掺杂磁流变液可同时改善磁流变液的磁流变效应和沉降稳定性能。