О природе аномально высокого значения предела текучести наноструктурированной магнитной жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

На основе магнитных жидкостей реализованы новые эффективные технические устройства, такие как магнитожидкостные подшипники, уплотнения, демпферы. Магнитовязкий эффект может не только улучшить свойства магнитожидкостных узлов, но значительно усложнить их эксплуатацию после продолжительной остановки. Имеется в виду так называемый «стоп-эффект», который возникает из-за аномально высокого предельного напряжения сдвига в структурированной жидкости. Показано, что, опираясь на существующие представления о тиксотропных свойствах магнитной жидкости, не представляется возможным убедительно объяснить опытное значение предела текучести. Оценочные расчеты по известным формулам, полученным для цепочечной модели, дают существенно заниженное значение предела текучести реальной магнитной жидкости. Предложена гипотеза, согласно которой в процессе структурообразования в магнитных жидкостей происходит изменение реологических свойств несущей среды под действием сжимающих напряжений, создаваемых сеткой из дисперсных частиц. Эксперименты подтвердили увеличение плотности магнитной жидкости, находящейся в магнитном поле под влиянием таких напряжений. Можно предположить, что высокое значение предела текучести объясняется наличием собственного предела текучести дисперсионной среды, находящейся в квазитвердом состоянии.

Об авторах

Александр Николаевич Болотов

Тверской государственный технический университет

Email: alnikbltov@rambler.ru
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой прикладной физики

Ольга Олеговна Новикова

Тверской государственный технический университет

к.т.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики

Список литературы

  1. Фертман, В.Е. Магнитные жидкости: справочное пособие / В.Е. Фертман. - Минск: Вышэйшая школа. 1988. - 184 с.
  2. Берковский, Б.М. Магнитные жидкости / Б.М. Берковский, В.Ф. Медведев, М.С. Краков. - М.: Химия, 1989. - 240 с.
  3. Odenbach, S. Magnetoviscous effects in ferrofluids / S. Odenbach, S. Thurm // In series: Lecture Notes in Physics. Springer: Berlin, Heidelberg 2 002. V. 594594. - P. 185-201. DOI: 10.1007/3 540 45646 5_10
  4. Рoр, L.M. Investigation of the microscoрic reason for the magnetoviscous effect in ferrofluids studied by small angle neutron scattering / L. M. Рoр, S. Odenbach // Journal of Рhysics: Condensed Matter. - 2006. - V. 18. - № 38. - P. 2785-2802. doi: 10.1088/0953-8984/18/38/S17.
  5. Odenbach, S. Colloidal magnetic fluids: basics, develoрment and aррlication of ferrofluids / S. Odenbach // In series: Lecture Notes in Physics. Springer: Berlin, Heidelberg, 2009. V. 763. X, 430 p. doi: 10.1007/978 3 540 85387 9.
  6. Zubarev, A.Yu. Rheological properties of ferrofluids with microstructures / A.Yu. Zubarev, L.Yu. Iskakova // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2006. - V. 18. - № 38. - P. S2771-S2784. doi: 10.1088/0953-8984/18/38/S16.
  7. Pop, L.M. Microstructure and rheology of ferrofluids/ L.M. Pop, S. Odenbach, A. Wiedenmann, N. Matoussevitch // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2005. - V. 289. - P. 303-306. doi: 10.1016/j.jmmm.2004.11.086.
  8. Richardi, J. Low density mesostructures of confined diрolar рarticles in an external field / J. Richardi, J.J. Weis // The Journal of Chemical Physics. - 2011. - V. 135. - I. 12. - P. 124502-1124502-10. doi: 10.1063/1.3638048.
  9. Тюкавин, Р.Н. Магнитожидкостные герметизаторы для космической техники / Р.Н. Тюкавин, А.В. Марковин, С.В. Рулёв и др. - Режим доступа: www.url: https://magneticliquid.narod.ru/autority/023.htm. - 15.02.2023.
  10. Болотов, А. Н. Экспериментальное изучение текучести наноструктурированной магнитной жидкости в сильном магнитном поле / А. Н. Болотов, О. О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - № 15. - С. 692-700. - doi: 10.26456/pcascnn/2023.15.692. - EDN FLAPPJ. 11. Щукин, Е.Д. Коллоидная химия / Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина. - М.: Высшая школа, 2004. - 445 с.
  11. Ахматов, А.С. Молекулярная физика граничного трения / А.С. Ахматов. - М.: Физматгиз, 1963. - 472 с.
  12. Alsaad, M. Glass transitions in lubricants: its relation to elastohydrodynamic lubrication (EHD) / M. Alsaad, S. Bair, D. M. Sanborn, W. O. Winer // Journal of Lubrication Technology. - 1978. - V. 100. - I. 3. - P. 404-416. doi: 10.1115/1.3453197.
  13. Вонсовский, С.В. Магнетизм / С. В. Вонсовский. - М.: Наука, 1971. - 1032 c.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».