磁流变弹性体是一种磁敏智能材料,它主要由微米级软磁性颗粒和高分子聚合物基体组成。磁流变弹性体的力学性能,如模量、阻尼等,可以通过磁场连续、快速、可逆地控制,这种磁场依赖性称为磁流变效应。基于这些特性,磁流变弹性体在许多实际应用中,如隔振器、传感器、执行器和人工肌肉等有着广阔的应用前景。磁流变弹性体要实现工程化,一方面需要具备显著的磁流变效应,另一方面则要拥有优异的力学性能,然而目前磁流变弹性体的磁流变效应仍不够大。近些年学者们通过降低基体交联密度或增强颗粒在基体中的流动性提高磁流变效应,但他们忽略了同样重要的力学性能。基于上述存在问题,本文提出了一种基于氧化石墨烯、羰基铁粉和硅橡胶磁流变弹性体的制备方法;研究了氧化石墨烯在基体中的微观结构及分散性;分析了氧化石墨烯对磁流变弹性体硫化及磁学特性的影响;基于搭建的实验设备讨论了氧化石墨烯对磁流变弹性体准静态和动态剪切及压缩性能影响,并基于微结构和硫化特性分析影响性能的机制。本文的主要研究工作及研究结果如下:1.制备了不同氧化石墨烯含量的各向同性磁流变弹性体,分析了氧化石墨烯在基体中的微观结构及分散性,发现其分散良好。研究了氧化石墨烯对磁流变弹性体硫化及磁学性能的影响。结果表明,分散均匀的氧化石墨烯片层相当于物理屏障,阻碍了基体分子链的化学交联反应与缠结,使分子链变短,但氧化石墨烯和分子链间存在强的物理交联,形成了弱界面;另外,羰基铁粉颗粒因被氧化石墨烯片层吸附形成局部团聚,使磁流变弹性体的磁化强度略有下降。2.基于带有电磁装置的剪切实验设备,对磁流变弹性体进行准静态和动态剪切实验。结果表明,准静态剪切实验中,磁流变弹性体的剪切模量和最大承载能力均随磁场强度的增大而增大;氧化石墨烯提高了磁流变弹性体的剪切模量和绝对磁流变效应,增强了材料的最大承载能力,但相对磁流变效应因零场模量的增大反而下降。动态实验中,磁流变弹性体的储能模量、损耗模量和Payne效应均随磁场强度增大;氧化石墨烯提高了磁流变弹性体的储能模量和损耗模量,增强了磁流变弹性体的粘性特性、Payne效应、绝对和相对磁流变效应。3.基于带有电磁装置的压缩实验设备,对磁流变弹性体进行准静态和动态压缩实验。准静态压缩结果表明,磁流变弹性体的压缩模量和最大承载能力均随磁场强度的增大而增大;氧化石墨烯的填充降低了磁流变弹性体的压缩模量和绝对磁流变效应,但相对磁流变效应出现小幅波动;动态压缩结果表明,磁流变弹性体的储能模量和能量损耗均随应变振幅、频率及磁场强度的增大而增大;氧化石墨烯降低了磁流变弹性体的储能模量、能量损耗和绝对磁流变效应,但相对磁流变效应波动明显。