Шельдешова Елена Владимировна, старший преподаватель кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Elena V. Shel’deshova, Senior Lecturer of the Department of Nanotechnology, Microelectronics, General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Ряполов Петр Алексеевич, доктор физико- математических наук, доцент, декан естественно-научного факультета
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Petr A. Ryapolov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), Associate Professor, Dean of the Faculty of Natural Sciences
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Рекс Александр Георгиевич, доктор физикоматематических наук, профессор, профессор кафедры ЮНЕСКО "Энергосбережение и возобновляемые источники энергии"
пр. Независимости 65, г. Минск 220013
Alexander G. Reks, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), Professor, Professor of the UNESCO Chair "Energy Saving and Renewable Energy Sources"
65 Nezavisimosti Ave., Minsk 220013
Трепачев Алексей Витальевич, студент кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Alexey V. Trepachev, Student of the Department of Nanotechnology, Microelectronics, General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Цель. Изучить динамику магнитной жидкости и бидисперсных магнитных систем при колебательных сдвигах.
Методы. Эксперимент был проведен на установках, созданных на общеизвестных методах и оборудовании для магнитных измерений и изготовленных самостоятельно. Разработан оригинальный метод измерения вязкоупругих параметров магнитожидкостных систем. В данной работе исследовалась магнитная жидкость, где в качестве основы использовался магнетит Fe3O4, в качестве стабилизатора – олеиновая кислота, жидкость-носитель - керосин. Для получения бидисперсной системы в образец МЖ-1 были добавлены частицы магнетита (размер частиц 300 нм) 1%, 5% и 10% по массе твердой фазы и получены жидкости МЖ-2 – МЖ-4 соответственно. Жидкости готовили путем механического и ультразвукового смешивания частиц магнетита с магнитной жидкостью. Еще одной важной характеристикой данных систем является зависимость вязкости от температуры. Для ее получения была существенно модернизирована установка. Вокруг измерительной ячейки был изготовлен герметичный жидкостный контур, подключенный системой силиконовых гибких трубок к термостату.
Результаты. Рассмотрены образцы с различными физическими параметрами, исследован магнитовязкий эффект. Микроструктура образца и присутствие крупных магнитных частиц влияют на динамику магнитных жидкостей, подверженных колебательным сдвигам и магнитовязким воздействиям.
Заключение. Исследована динамика магнитной жидкости и бидисперсных магнитных систем при колебательных сдвигах в сильном магнитном поле. Получена зависимость коэффициента затухания магнитной жидкости от температуры. Результаты могут найти применение в разработке экспресс-испытаний образцов магнитных жидкостей и в создании датчиков ускорения и вибрации. Результаты данного исследования также могут быть использованы для изучения агломерации наночастиц.
Purpose. To study the dynamics of magnetic fluid and bidisperse magnetic systems under oscillatory shifts.
Metods. The experiment was carried out on installations created on the basis of well-known methods and equipment for magnetic measurements and were made independently. An original method for measuring the viscoelastic parameters of magnetic fluid systems has been developed. In this work, a magnetic fluid was studied, where magnetite Fe3O4 was used as a base, oleic acid was used as a stabilizer, and kerosene was used as a carrier liquid. To obtain a bidisperse system, magnetite particles (particle size 300 nm) 1%, 5%, and 10% by weight of the solid phase were added to the MF-1 sample, and MF-2 - MF-4 liquids were obtained, respectively. Liquids were prepared by mechanical and ultrasonic mixing of magnetite particles with a ferrofluid. Another important characteristic of these systems is the dependence of viscosity on temperature. To obtain it, the installation was significantly modernized. A sealed liquid circuit was made around the measuring cell, connected by a system of silicone flexible tubes to a thermostat. Results. Samples with different physical parameters are considered, and the magnetoviscous effect is studied. The microstructure of the sample and the presence of large magnetic particles affect the dynamics of magnetic fluids subjected to oscillatory shear and magnetoviscous effects.
Conclusion. The dynamics of a magnetic fluid and bidisperse magnetic systems under oscillatory shifts in a strong magnetic field has been studied. The temperature dependence of the damping coefficient of the magnetic fluid is obtained. The results can be used in the development of express tests of ferrofluid samples and in the creation of acceleration and vibration sensors. The results of this study can also be used to study the agglomeration of nanoparticles.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.