Ciecze elektroreologiczne - materiały, zjawiska, zastosowania

Krztoń-Maziopa, A.; Ciszewska, M.; Płocharski, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Ciecze elektroreologiczne - materiały, zjawiska, zastosowania

Autorzy

Krztoń-Maziopa A. , Ciszewska M. , Płocharski J.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

Electrorheological fluids - materials, phenomena, applications

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono przegląd literatury poświęconej elektroreolo-gii, czyli odwracalnym efektom wzrostu lepkości niektórych cieczy (tzw. cieczy ER) pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego. Zagadnienie to omówiono uwzględniając podział cieczy ER na heterogeniczne (zawiesiny rozdrobnionych stałych polarnych polimerów w ciekłych niepolarnych matrycach polimerowych) oraz homogeniczne (układy obejmujące polimery ciekłokrystaliczne). Opisano składy obu typów cieczy ER i ich charakterystykę, czynniki wpływające na efekt ER oraz mechanizmy tego zjawiska, jak również jego modele. Przedstawiono także szeroki zakres zastosowania układów elektrorcologicznych jako inteligentnych materiałów.

Summary - A review on electrorheology i.e. reversible effect of increase in viscosity of some fluids (so called ER fluids), subjected to external electric field, is presented. The problem is described taking into account a division of fluids to heterogeneous ones (the suspensions of ground solid polar polymers in liquid non-polar polymer matrices) and homogeneous ones (including liquid crystalline polymers). There were described the compositions and characteristics of both types of ER fluids (Table 1 and 2), the factors influencing ER effect (Figs. 1 and 4) and mechanisms of this phenomenon as well as its models. A wide range of applications of electrorheological systems as "intelligent" materials (Fig. 5) was also presented.

Słowa kluczowe

heterogeniczne ciecze elektroreologiczne homogeniczne ciecze elektroreologiczne składy charakterystyka zastosowanie

heterogeneous electrorheological fluids homogeneous electrorheological fluids compositions characteristics application

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2003

Tom

T. 48, nr 11-12

Strony

743--752

Opis fizyczny

Bibliogr. 116 poz.

Twórcy

autor

Krztoń-Maziopa A.

Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

autor

Ciszewska M.

Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

autor

Płocharski J.

janusz@ch.pw.edu.pl

Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

Bibliografia

[1] Duff A. W.: Phys. Rev. 1896, 4, 23.
[2] Quincke G.: Ann. Phys. Chemie Neue Folgę 1897, 62,1.
[3] Winslow W. M.: J. Appl. Phys. 1949,20,1137.
[4] Havelka К. O., Filisko F. E.: „Progress in Electrorheology", Plenum Press, Nowy Jork 1995.
[5] Filisko F. E.: w „Proc. Int. Conf. On Electrorheological Fluids" (red. Tao R.), World Sci. Pub., Singapur 1992.
[6] „Electrorheological Materials and Fluids", Conf. Rep. TRIP, t. 3., nr 2, luty 1995.
[7] „Electro-Rheol. Fluids. Magn.-Rheol. Suspensions", Proc. 7th Int. Conf. (red. Tao R.), World Sci. Pub., Singapur 1999.
[8] Parthasarathy M., Klingenberg D.: Mat. Sci. Eng. 1996,17,57.
[9] Hao T.: Adv. Colloid Interface Sci. 2002, 97, 1.
[10] Milecki A ., Ławniczak A.: „Ciecze magneto i elektroreologiczne oraz ich zastosowania w technice", Wyd. Politechn. Poznańskiej, Poznań 1999.
[11] Deinega Yu. F., Vinogradov G. V.: Rheol. Acta 1984, 23, 636.
[12] Block H., Kelly J. R: J. Phys., D: Appl. Phys. 1988, 21, 1661.
[13] Stangroom J. E.: Phys. Techn. 1983, 14, 290.
[14] Ikazaki R, Kawai A., Kawakami T., Edamura K., Sakuri K., Anzai H.: J. Phys., D: Appl. Phys. 1998, 31, 336.
[15] Hao T., Kawai A., Ikazaki E: Langmuir 2000,16,3058.
[16] See H., Doi M.: J. Rheol. 1992, 36,1143.
[17] Ginder J. M., Ceccio S. L.: J. Rheol. 1995, 39, 211.
[18] Klass D. L., Martinek T. W.: J. Appl. Phys. 1967,38,75.
[19] Weiss K. D., Nixon D. A., Carlson J. D.,, Margida A. J.: Polym. Preprints 1994, 35, 325.
[20] Zhao H., Liu Z.: Phys. Lett. A 2000,277,175.
[21] Neto L. B., Arruda A. C., Vieira S. L.: J. Appl. Phys. 2001, 89, 4657.
[22] Fu L., Resca L.: Solid State Commun. 1996, 99, nr 2, 83.
[23] Zukoski C. R, Klingenberg D.: J. Chem. Phys. 1990,94,6160.
[24] Marshall L., Zukoski C. R, Goodw in J. W .:J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1989, 85,2785.
[25] Gow C. J., Zukoski C. E: J. Colloid Inter. Sci. 1990,136, 175.
[26] Adriani P. M., Gast A. P.: Phys. Fluids 1988, 31, 2757.
[27] Lapenta G., Maizza G., Palmieri A., Boretto G., Debenedetti M.: Phys. Rev. E 1999, 60, 4.
[28] Bossis G., Clercx H. J.: J. Rheol. 1997, 41, 687.
[29] Block H., Kelly J. P, Qin A., Watson T.: Langmuir 1990, 6, 6.
[30] Khusid B., Acrivos A.: Phys. Rev. E 1995, 52,1669.
[31] Rejon L., i in.: Colloids Surfaces, A: Physicochem. Eng. Aspects 2001, 182, 93.
[32] Chen Y., Sprecher A. E, Conrad H.: J. Appl. Phys. 1991, 70, 6796.
[33] Block H., Kelly J. P: J. Phys., D: Appl. Phys. 1988, 21,1661.
[34] Pat. USA 4 744 914 (1988).
[35] Internet: www.fludicon.com, w ww .shokubai.co.jp,www.smarttec.co.uk
[36] Pat. USA 3 047 507 (1962).
[37] Tian Y., i in.: J. Appl. Phys. 2001, 90, 493.
[38] Rankin P. J., Klingenberg D. J.: J. Rheol. 1997, 42, 639.
[39] Pat. europejski 0 361 931 (1990).
[40] Pat. USA 2 661 596 (1953).
[41] Petrzhik G., Chertkova O. A., Trapeznikov A. A.: Doki. Akad. Nauk USSR 1980, 253,173.
[42] Durrschmidt T., Hoffmann H.: Colloids Surf. A 1999,156,257.
[43] Osuchowski M., Płocharski J.: Int. J. Mod. Phys. В 2002, 16, 2378.
[44] Pat. USA 2 417 850 (1947).
[45] Uejima H.: Jpn. J. Appl. Phys. 1972, 11, 319.
[46] Chassagne C., Fontana M., Koperc J. M.: Physica A 2001,298,24.
[47]. Pat. brytyjski 1 570 234 (1980).
[48] Pat. WO 93/12 192 (1993).
[49] Akhavan J., Slack K., Block H.: Int. J. Mod. Phys. В 1999, 13, 423.
[50] Unal H. I., Yilmaz H.: J. Appl. Polym. Sci. 2002, 86,1106.
[51] Pat. USA 5 445 759 (1995).
[52] Różański M., Plocharski J., Wyciślik H.: Synth. Met. 1999, 102, 1354.
[53] Pat. USA 5 435 932 (1995).
[54] Pat. USA 4 501 635 (1987).
[55] Xu Y , Liang R.: J. Rheol. 1991, 35, 1355.
[56] Duan Xiaodong, Luo Weili, Wu Wen: J. Phys. D 2000, 33, 3102.
[57] Pat. europejski 0 342 041 (1989).
[58] Bocińska M., Wyciślik H., Osuchowski M., Płocharski J.: Int. J. Mod. Phys. В 2002, 16, 2461.
[59] Wu C. W., Conrad H.: Mat. Sci. Eng. A 1998, 255, 66.
[60] Henley S., Filisko E E.: J. Rheol. 1999, 43,1323.
[61] Henley S., Filisko F. E.: w Proc. 8 th Int. Conf.: „ER Fluids and Magnetorheological Suspensions", World Sci. 2001, str. 338.
[62] Gast A. P, Zukoski С. E: Adv. Colloid Interface Sci. 1989, 30, 153.
[63] Bonnecaze R. T., Brady J. E: J. Chem. Phys. 1992, 96, 2183.
[64] Tao R., Sun J. M.: Phys. Rev. Lett. 1991, 67,398.
[65] Halsey T. C., Toor W.: Phys. Rev. Lett. 1990, 65, 2820.
[66] Halsey T. C., Martin J. E., Adolf D.: Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 1519.
[67] See H., Tamura H., Doi M.: J. Phys., D: Appl. Phys. 1993, 26, 746.
[68] Martin J. E., A dolf D., Halsey T. C.: J. Colloid Int. Sci. 1994, 167, 437.
[69] Takimoto J.: }. Soc. Rheol. Japan 1992, 20, 95.
[70] Pat. USA 4 702 855 (1987).
[71] Hass К. C.: Phys. Rev. E 1993, 47, 3362.
[72] Siu Y. L., Wan Jones T. K., Yu K. W.: Phys. Rev. E 2001, 64, 051506.
[73] Friedberg R., Yu Y. K.: Phys. Rev. В 1992, 46, 6582.
[74] Clercx H. J., Bossis G.: Phys. Rev. E 1993, 48, 2721.
[75] Boissy C., Atten P, Foulc J.-N.: J. Electrostatics 1995, 35,13.
[76] Wu C. W., Conrad H.: J. Rheol. 1997, 41, 2267.
[77] Conrad H., Li Y., Chen Y.: J. Rheol. 1995, 39, 1041.
[78] Tang X., Wu C., Conrad H.: J. Rheol. 1995, 39, 1059.
[79] Atten P, Foulc J.-N., Felici N.: Int. J. Mod. Phys. В 1994, 8, 2731.
[80] Wu C., Conrad H.: J. Phys., D: Appl. Phys. 1996, 29, 3147.
[81] Tang X., Wu C , Conrad H.: J. Rheol. 1995, 39, 1059.
[82] Zhao H „ Liu Z.: Phys. Lett. A 2000, 277, 175.
[83] Khusid B., Acrivos A.: Phys. Rev. E 1995, 52, 1669.
[84] Bortone C : Int. J. Non-Linear Mech. 2002, 37, 1037.
[85] Parthasarathy M., Klingenberg D. J.: f. Non-Newtonian Fluid Mech. 1999, 81, 83.
[86] Kim Y. D., Klingenberg D. J.: J. Colloid Interface Sci. 1996,183, 568.
[87] Inoue A., Maniwa S.: J. Appl. Polym. Sci. 1995, 55,113.
[88] Negita К.: Chem. Phys. Lett. 1995,246,353.
[89] Honda T., Sasada T., Kurosawa K.: Jap. J. Appl. Phys. 1978, 17, 1525.
[90] Negita К.: J. Chem. Phys. 1996,105, 7837.
[91] Negita К.: Lią. Crys. 1998,24, nr 2, 243.
[92] Fukayama S., Negita К.: J. Mol. Crys. 2001, 90, 131.
[93] Yang К., Shane A.: J. Rheol. 1992,36,1079.
[94] Yang K., Huang I.:J. Polym. S ci, B: Polym. Phys. 1997, 35,1217.
[95] Inoue A., Maniwa S.: f. Appl. Polym. Sci. 1996, 59, 797.
[96] Yamada H., Taniguchi Y , Inoue A.: Int. J. Mod. Phys. B. 2001, 15, 947.
[97] Inoue A., Maniwa S., Ide Y.: J. Appl. Polym. Sci. 1997,64,303.
[98] Tajiri K., Ohta K., Nagata T., Ishibashi Y., Doi M .:J. Rheol. 1997, 41,335.
[99] Yamamoto S., Masubuchi Y , Takimoto J.-L, Koyama K.: ibid [61]str. 533.
[100] Minagawa K., Saitoh K., Okamura H., Mori T., Masuda S.: ibid [61], str. 539.
[101] Orihara H., Taki A., Doi M.: J. Rheol. 2001, 45, 1479.
[102] Tanaka K., Akiyama R., Takada K.: Polym. J. 1996, 28, nr 5, 419.
[103] Inoue A., Maniwa S.: J. Appl. Polym. Sci. 1995, 55, 113.
[104] Adamczyk A., Strugalski Z.: „Ciekłe kryształy", WNT, Warszawa 1976.
[105] Genne P. G.: „The Physics of Liquid Crystal", Oxford University Press, Oxford 1993.
[106] DOE/ER/30172, „Electrorheological Fluids: A Research Needs Assessment": Final Report, Washington D.C. 1993.
[107] Flatau A. B., Chong К. P: Eng. Struct. 2002, 24, 261.
[108] Xu Y. L., Qu W. L., Ко J. M.: Earthquake Eng. Struct. Dyn. 2000, 29, 557.
[109] Kobayashi K., i in.: f. Int. Mat. Syst. Struct. 1999,10, 775.
[110] Choi S. B., i in.: J. Int. Mat. Syst. Struct. 1999,10, 732.
[111] Inoue A., Ryu U., Nishimura S.: ibid [61], str. 23.
[112] Akagami Y , Nishimura S., Ogasawana Y., Fujita T., Jeyadevan B., Nuri K., Itoh K.: w „Proc. 7 th Int. Conf. On Electrorheological Fluids" (red. Nakano M., Koyama K.), World Sci, 1998, str. 803.
[113] Pat. USA 6 048 050, (2000).
[114] Pat. europejski 0 697 615 (1996).
[115] Pat. niemiecki 19830 559 (2000).
[116] Hao T.: J. Phys. Chem. 1998, 102,1.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPL9-0007-0009