Рослякова Людмила Ивановна, кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Liudmila I. Roslyakova, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Nanotechnology, Microelectronics, Mi General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk, 305040
Карпова Галина Вячеславовна, кандидат физико- математических наук, доцент кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Galina V. Karpova, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Nanotechnology, Microelectronics, Mi General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk, 305040
Юшин Василий Валерьевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой охраны труда и окружающей среды
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Vasilii V. Yushin, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Head of the Department of Labor and Environmental Protection
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk, 305040
Целью работы является экспериментальная проверка аддитивной модели формирования упругости магнитных жидкостей.
Методы. Для решения цели работы были использованы методы молекулярной акустики и методы системного анализа. Магнитные жидкости представляют пример микронеоднородной среды. Малые размеры магнитных частиц, диспергированных в жидкости-носителе по сравнению с длиной ультразвуковых волн, позволяют применить к магнитным жидкостям некоторые выводы механики сплошных сред. Так, упругие свойства магнитных жидкостей описывает аддитивная модель, которая исходит из предположения аддитивности удельных сжимаемостей компонентов, входящих в систему. Под удельной сжимаемостью при этом понимается произведение сжимаемости данной компоненты на её объемную концентрацию. В работе исследовались магнитные жидкости на разной основе и разной концентрации. Образцы с меньшей концентрацией получены путем разбавления исходных. Проводились также исследования дисперсионной среды всех магнитных жидкостей. Скорость звука определялась импульсно-фазовым методом с режимом многократного отражения от приемной и передающей пьезопластин.
Результаты. Был проведен сравнительный анализ экспериментально полученных зависимостей скорости звука и адиабатной сжимаемости МЖ от концентрации твердой фазы с теоретическими, полученными в рамках аддитивной модели упругости. Данный анализ позволил сделать оценку величины адиабатной сжимаемости поверхностно-активного вещества магнитных жидкостей – олеиновой кислоты. Сделан вывод, что адиабатная сжимаемость поверхностно-активного вещества – олеиновой кислоты несколько меньше адиабатной сжимаемости олеиновой кислоты в свободном состоянии.
Заключение. Проведенные исследования позволили экспериментально подтвердить аддитивную модель формирования упругости магнитных жидкостей и дополнить выводы теории микронеоднородных сред.
The purpose of the work is an experimental verification of additive elasticity model of magnetic fluids.
Methods. To achieve the purpose of the work, methods of molecular acoustics and methods of systems analysis were used. Magnetic fluids are an example of microheterogenous medium. The small size of the magnetic particles dispersed in the carrier fluid compared to the ultrasonic wavelength makes it possible to apply certain findings of continuum mechanics to magnetic fluids. Thus elastic properties of magnetic fluids are described by the additive model, which is based on the assumption of the additivity of the specific compressibility of the components included in the system, wherein the specific compressibility means the product of the compressibility of a given component and its volume concentration. The work investigated magnetic fluids on a different basis and different concentrations. Samples with lower concentration were obtained by diluting the original ones. Investigations of the dispersion medium of all magnetic fluids were also carried out. The speed of sound was determined by the pulse-phase method, with the mode of multiple reflection from the receiving and transmitting piezoplates.
Results. Comparative analysis of experimentally obtained dependences of speed of light and adiabatic compressibility of MF on solid phase concentration with theoretical data obtained in the context of additive elasticity model was conducted. This analysis made it possible to estimate the adiabatic compressibility of surface-active agent of magnetic fluids - the oleic acid. It was concluded that adiabatic compressibility of surface-active agent – the oleic acid is slightly less than adiabatic compressibility of free oleic acid.
Conclusion. The conducted studies made it possible to experimentally confirm additive model of the formation of magnetic fluid elasticity экспериментально and supplement conclusions of the microheterogenous media theory.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.