Сочинение на тему Структура магнитореологических (МР) материалов

Магнитореологические (МР) материалы представляют собой интеллектуальные композитные материалы, которые обычно состоят из частиц с высокой намагничиваемостью микронного размера (до 50% объема), диспергированных в немагнитной жидкой среде. Такое расположение означает, что жидкость демонстрирует обратимый и практически мгновенный переход из жидкости с низкой вязкостью в практически твердое состояние с точной управляемостью после помещения под внешнее магнитное поле. Вообще говоря, частицы MR-жидкостей должны иметь большую намагниченность насыщения и небольшую намагниченность остатка, а также быть активными в широком диапазоне температур и быть устойчивыми к осаждению, необратимой флокуляции и химической деградации. Основываясь на этих критериях магнитной составляющей жидкости MR, частицы карбонила железа обычно используются для жидкостей MR из-за их большой намагниченности насыщения (M = 2,216 [4]) (также широко используются кобальт и никель). В сочетании с намагничиваемыми частицами в состав МРТ входят следующие 3 основных компонента: жидкость для переноса (минеральное или силиконовое масло), диспергаторы (для минимизации коагуляции частиц) и гелеобразующие добавки.

Из-за характера магнитореологического эффекта невероятная точность уровня управляемости их вязкости, поскольку сила магнитного поля, может управляться вплоть до самого маленького уровня. Эта управляемость в сочетании с их низкой потребностью в энергии и широким температурным диапазоном делает их невероятно желательными для многочисленных инженерных применений, особенно тех, которые требуют активного контроля вибраций и передачи крутящего момента. Типичными примерами являются: амортизаторы, разрывы, муфты и регулирующие клапаны; несмотря на их привлекательность во многих приложениях, остается проблема их коммерциализации, а именно получение максимально возможного предела текучести при минимальной потребляемой энергии. Из-за существующих в настоящее время МР жидкостей, субоптимального предела текучести и стоимости более сильных МР жидкостей, любое улучшение очень востребовано.

Хорошо документированный признак жидкостей MR состоит в том, что по мере увеличения сферических частиц увеличивается предел текучести MR-потока; Однако огромным недостатком увеличения размера диспергатора является повышенная нестабильность текучей среды, поскольку разность плотностей между диспергатором и его суспензией вызывает экспоненциальное увеличение скорости осаждения, что делает нецелесообразным использование более крупных частиц. Одним из возможных решений этой проблемы является использование микропроводных структур. Обычно диаметром около 200-300 нм и длиной от 3 до 13 микрометров они демонстрируют такое же увеличение предела текучести, но значительно снижают скорость оседания по сравнению со своим сферическим аналогом или потенциально используют смесь размеров в бидисперсном или полидисперсном МР. жидкости.

Структура микропровода