Wpływ mikrostruktury na właściwości magnetoreologicznych elastomerów

• Autorzy: Boczkowska A. , Awietjan S.

Warianty tytułu

EN

Influence of the microstructure on the properties of magnetorheological elastomers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Magnetoreologiczne elastomery (MREs) zawierające cząstki żelaza karbonylowego w osnowie poliuretanowej były wytwarzana i badane. Dzięki charakterystycznej mikrostrukturze kolumnowej MREs odpowiadają na działanie pola magnetycznego poprzez zmianę właściwości reologicznych. Zbadano próbki o różnym ułożeniu łańcuchów cząstek względem linii pola magnetycznego zastosowanego podczas pomiarów. Wytwarzano także próbki o izotropowym rozmieszczenie cząstek. Stwierdzono, że ukierunkowanie łańcuchów cząstek względem pola magnetycznego ma istotny wpływ na właściwości reologiczne MREs w polu magnetycznym. Moduł sprężystości postaciowej (G') silnie zależy od mikrostruktury MREs, a w szczególności od ułożenia cząstek. Uzyskane krzywe G'([omega]) były aproksymowane równaniem zgodnym z modelem Cassona. Uzyskano i porównano wartości naprężenia uplastyczniającego [tau]0 dla różnych MREs.

EN

In this work urethane magnetorheological elastomers (MREs) consisting of carbonyl-iron particles and a polyurethane matrix were manufactured and studied. Due to the characteristic columnar microstructure, MREs respond to the magnetic field by changing their rheological properties. The samples with different arrangement of particle chains relative to the magnetic field lines during measurement were studied. Also samples with the isotropic particles distribution were fabricated. The significant influence of the ferromagnetic particles arrangement on the rheological properties of the MREs in the relation to an external magnetic field was found. Storage modulus (G') strongly depend on the MREs microstructure, in particular on particles arrangement. Measured G'([omega]) curves were approximated with Casson's model. According to the approximation values of yield stress [tau]0 for different MREs were compared.

Słowa kluczowe

PL

magnetoreologiczne elastomery; model Cassona; właściwości reologiczne; żelazo karbonylowe

EN

carbonyl iron; Casson's model; magnetorheological elastomers; rheological properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 106, z. 1-M
• Strony: 31--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.,Fot., wz., wykr.,

Twórcy

autor

Boczkowska A.

autor

Awietjan S.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Zhou G.Y., Shear properties of magnetorheological elastomer, Smart Materials and Structures 12 (2003) 139-146.
• [2] Farshad M., Benine A., Magnetoactive elastomer composites, Polymer Testing 23 (2004) 347-353.
• [3] An Y., Shaw M.T., Actuating properties of soft gels with ordered iron particles: basis for a shear actuator, Smart Materials and Structures 12 (2003), 157-163.
• [4] Kallio M., Aalto S., Lindroos T., Preliminary test on a MRE device, AMAS Workshop on Smart Materials and Structures SMART’03, Jadwisin, 2-5.09. 2003, conference proceedings, 353-360.
• [5] Vicente J., Bossis G., Lacis S., Guyot M., Permability measurements in cobalt ferrite and carbonyl iron powders and suspensions, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 251 (2002) 100-108.
• [6] Wang D., Chen J -S, Sun L. , Homogenization of magnetostrictive particlefilled elastomers using an interface-enriched reproducing kernel particle method, Finite elements in Analysis and Design 39 (2003), 765-782.
• [7] Farshad M., Le Roux M., A new active noise abatement barrier system, Polymer Testing 23 (2004), 855-860.
• [8] Lokander M., Stenberg B., Improving the magnetorheological effect in isotropic magnetorheological rubber materials, Polymer Testing 22 (2003) 677-680.
• [9] Lokander M., Stenberg B., Performance of isotropic magnetorheological rubber materials, Polymer Testing 22 (2003), 245-251.
• [10] Kankanala S.V., Triantafyllidis N., On finitely strained magnetorheological elastomers, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 52 (2004), 2869-2908.
• [11] Lokander M., Reitberger T., Stenberg B., Oxidation of natural rubberbased magnetorheological elastomers, Polymer Degradation and Stability 86 (2004), 467-471.
• [12] Boczkowska A., Awietjan S.F., Wróblewski R., Microstructure – property relationships of urethane magnetorheological elastomers, Smart Materials and Structures 16 (2007), 1924-1930.
• [13] Boczkowska A., Awietjan S., Elastomery uretanowe aktywowane polem magnetycznym, Polimery 54 (1) (2009), 26-30.
• [14] Boczkowska A., Awietjan S.F., Smart composites of urethane elastomers with carbonyl iron, Journal of Materials Science 44 (2009), 4104-4111.