电流变液(简称ER流体)由于在外电场作用下其性能的可调节性被称为智能材料，它通常是由高介电常数的微小颗粒分散在低介电常数的绝缘液体中形成的悬浮体系。在外加电场的作用下，其表观粘度、剪切强度瞬间变化几个数量级并在电场强度达到一定值时表现出类固体的性质，且这种转换具有快速、可逆可调的特性。电流变液的奇异特性使其在工程技术诸如减震器、离合器、控制阀、阻尼器等机电转换方面具有广阔的应用前景；近年来，又扩展到人工肌肉、印刷、光子晶体、触觉显示等新兴领域。要达到较好的应用效果，电流变液必须具有如下的性质：尽可能高的屈服应力、漏电流密度低、工作温区宽、低零场黏度等。而现有的电流变液都存在某些性能上的不足，且成本普遍较高，阻碍了电流变液的应用推广。因此制备综合性能良好的电流变液材料成为电流变领域亟待解决的问题。 研究表明，介电常数、损耗角正切、电导率等对材料的电流变性能起着重要的决定作用。由于颗粒的结构状态、尺寸强烈影响着材料的介电性能和极化性。因而可以通过对分子或结构的化学设计来改变材料的介电性能和极化特征。采用插层法、溶胶-凝胶法、改性水解法、相转移法等制备了一系列的纳米氧化钛复合电流变液材料。着眼于从材料的化学结构调节，以期获得对电流变材料性能的调控，从而为电流变材料的化学设计提供一种有效方法。 在本项研究中，分别制备了插层高岭土为基改性纳米氧化钛为壳、改性纳米氧化钛颗粒、氧化钛胶体系列电流变材料，通过X射线衍射、红外光谱、透射电镜、UV-vis光谱、粒度分布等对它们的结构进行了表征。利用上述材料与甲基硅油配制了无水电流变液，研究它们的电流变性质。论文主要结论包括以下几方面： 1.依据介电极化理论，综合考虑介电失配及颗粒的表面特性，利用水解法与溶液沉积法，合成了丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性氧化钛纳米电流变颗粒。经XRD测定颗粒为无定型态，用TEM观察了粒度的形貌，粒度分析表明，颗粒粒径分布为70～300nm。SDBS的加入影响颗粒的尺寸、表面性质及颗粒与硅油的润湿性，最终引起电流变液介电性质的改善。丙烯酰胺的加入量也影响电流变效应。电流变性能测试表明，当SDBS/水质量比为1.875﹪，丙烯酰胺/水质量比为0.75﹪时，材料呈现最佳的电流变效应，5kV/mm直流电场下的静态剪切应力可达90kPa，电流变液具有极好的抗沉淀稳定性。这种优异的电流变效应源于颗粒界面极化的增强 2.利用醇盐水解法合成了铬离子改性氧化钛/丙烯酰胺无定型纳米颗粒，平均粒径为140nm，Cr离子与SDBS的同时加入对粒径减小有协同效应；分散相颗粒的浸润性随着粒径的减小逐步改善，由不浸润到浸润；剪切应力随接触角的减小而增大；Cr/Ti摩尔比为10mol﹪时所制备颗粒的电流变性能最好，颗粒浓度为2g/ml，4kV/mm直流电场下，电流变液的静态剪切应力高达152kPa；3kV/mm直流电场下，剪切速率为14.318s-1时电流变效率高达259；TiOx/Cr/SDBS/acrylamide电流变液表现出极优良的抗沉淀性。 3.采用插层法制备出甲酰胺插层高岭土，然后通过液相沉积法制备了插层高岭土/改性氧化钛纳米复合颗粒。XRD，FT-IR测试结果表明极性物质甲酰胺很好的插入层状黏土高岭土中，且插层率受反应时间影响显著。SEM照片证实了改性氧化钛包覆于高岭土上。该纳米复合颗粒所配电流变液具有较好的电流变效应，电流变效应受钛酸丁酯用量显著改变。通过介电性能解释了电流变液性能优良的原因，为制备高性能电流变液提供理论依据。 4.通过相转移法制备了纳米氧化钛有机溶胶。对制备的有机溶胶及水溶胶进行了UV-vis光谱，TEM，粒度分布等表征，并用数码照片直观的展现萃取效果。结果证明，有机溶胶及水溶胶具有明显的量子尺寸效应；颗粒在水中及有机相中均具有较窄的粒度分布；表面活性剂的种类、浓度及HLB值对相转移影响显著。同时讨论了不同表面活性剂的作用机理，研究了有机溶胶的电流变效应，温度效应及介电性能。由于极好的抗沉淀稳定性和较好的电流变效应，有机溶胶电流变液是一种极具研究和应用价值的电流变液。