Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Magnetorheological materials based on ethylene-octene elastomer

Masłowski M., Zaborski M.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 11-12

825--833

EN

Magnetorheological elastomer composites based on several magnetoactive fillers such as: carbonyl iron powder, gamma iron oxide, micro- and nano-sized Fe3O4 in ethylene-octene elastomer are reported and studied. To improve the dispersion of the applied fillers in a polymer matrix, ionic liquids were added during the process of composite preparation. To align the particles in the elastomer, the crosslinking process took place in a magnetic field. The effect of the amount of ferromagnetic particles and their arrangement on the microstructure and properties in relation to the external magnetic field was examined. It was found that the microstructure isotropy and anisotropy has a significant effect on the properties of the magnetorheological elastomers. Moreover, different amounts of magnetoactive fillers influence the mechanical properties (increase the tensile strength) of the composites compared to unfilled samples. The magnetic flux directed parallel to the sample surface increases the saturation magnetization of the composites. Magnetic anisotropy can also be seen by analyzing the shape of magnetization curves — steeper curves obtained for anisotropic samples support the hypothesis of a specific arrangement of the filler particles in the elastomer. The addition of ionic liquids improve the dispersion of the applied magnetoactive fillers (CIP and g-Fe2O3) in the elastomer matrix, which in turn favorably affected the network density, tensile properties and magnetorheological effect of the composites.

PL

Wytworzono magnetoreologiczne kompozyty elastomerowe (MRE) na bazie kopolimeru etylenowo-oktenowego z udziałem napełniaczy magnetoaktywnych: żelaza karbonylkowego (CIP), tlenku żelaza gamma (g-Fe2O3), mikro- lub nanometrycznego tlenku żelaza (Fe3O4). W celu zwiększenia stopnia zdyspergowania zastosowanych napełniaczy do układu dodawano różne ciecze jonowe. Kompozyty sieciowane pod wpływem pola magnetycznego wykazywały silną anizotropię cząstek napełniaczy spowodowaną ich specyficznym ułożeniem w matrycy elastomerowej. Stwierdzono, że dodatek napełniaczy magnetycznych wpływa na poprawę właściwości mechanicznych kompozytów; nastąpiło zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie wulkanizatów w porównaniu z wytrzymałością próbek nienapełnionych. Stwierdzono również, że strumień magnetyczny ukierunkowany równolegle do powierzchni próbek, a tym samym do łańcuchów cząstek napełniaczy, powoduje zwiększenie magnetyzacji nasycenia kompozytów. Zastosowane ciecze jonowe z grupy soli alkiloamoniowych zwiększają stopień zdyspergowania magnetyków w matrycy elastomerowej, co wpływa na ich większą aktywność. W konsekwencji, napełniacze tworzą rozbudowaną strukturę w elastomerach. Dodatek cieczy jonowych wpływa także na zwiększenie gęstości sieci przestrzennej, poprawę właściwości wytrzymałościowych oraz na wielkość efektu magnetoreologicznego kompozytów.

2

Właściwości magnetoreologicznych kompozytów polimerowych

Masłowski M., Zaborski M.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 5

913-917

3

Magnetorheological characterisation of carbonyl iron based suspension

Kciuk M., Kciuk S., Turczyn R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 33, nr 2

135-141

EN

Purpose: The main aim of this article was to present the investigation results of magnetorheological fluids (MR) composed of carbonyl iron (CI) particles and analyse their flow behaviour in terms of the internal structure formation by a control of applied external magnetic field. The morphology, magnetic properties, sedimentation stability, and magnetorheological properties of the examined MR fluids were studied. Design/methodology/approach: Model MR fluid was prepared using silicone oil OKS 1050 mixed with carbonyl iron powder CI. Furthermore, to reduce sedimentation Aerosil 200 was added as stabilizers. In the purpose to determine the properties of the analyzed fluids the sedimentation and dynamic viscosity were investigated. Findings: Dynamic viscosity of investigated magnetorheological fluids rapidly and reversibly change in response to the applied external magnetic field. Moreover added particles of fumed silica inhibited sedimentation of carbonyl iron particles. Research limitations/implications: MR fluids with excellent properties can be applied in various fields of civil engineering, safety engineering, transportation and life science. They offer an outstanding capability of active control of mechanical properties. But there are no systematic published studies of factors affecting the durability of MR fluids and devices. There is very little information on the effects of exposing different MR fluids to temperature, for this reasons further efforts are needed in order to obtain even better results. Originality/value: The investigation results are reliable and could be very useful both for designers and the practitioners of many branches of industry.

4

The influence of microstructural anisotropy on the magnetorheological effect in elastomer-based composites with iron particles

Boczkowska A., Awietjan S. F.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

327-331

EN

The results presented in this paper are a part of the studies on development of magnetorheological elastomers based on ferromagnetic particles in a polyurethane matrix. The influence of the amount of the ferromagnetic particles and their arrangement in relation to the external magnetic field was investigated. Scanning electron microscopy was used to observe MRE microstructure. The particles orientation and their arrangement were also investigated with vibrating sample magnetometer (VSM). Rheological properties of obtained MREs were studied with and without application of an external magnetic field. It was found that the microstructure of the MRE depends on the amount of ferrous particles. The orientation of the iron particles into aligned chains is possible for a lower volume content of ferromagnetic filler. Magnetic measurements confirmed the existence of microstructure anisotropy for MREs with 1.5; 11.5; 18 and 25 vol. % of iron particles. This structural and magnetic anisotropy has not been found in the the MRE with 33 vol. % of carbonyl-iron. Both the particles content and their chains direction have significant effect on the rheological properties of magnetorheological urethane elastomers. Application of an external magnetic field leads to a significant increase in elastic modulus. Relative changes of storage modulus, calculated from obtained curves, show that the samples microstructure has a significant effect on their magnetorheological effect.

PL

Wyniki zamieszczone w tej pracy są częścią badań prowadzonych nad magnetoreologicznymi elastomerami zawierającymi cząsteczki ferromagnetyczne w poliuretanowej osnowie. Zbadano wpływ zawartości i sposobu rozmieszczenia cząstek w aspekcie zewnętrznego pola magnetycznego. Do obserwacji mikrostruktur MRE wykorzystano skaningowy mikroskop elektronowy. Ukierunkowanie i rozmieszczenie cząstek zbadano za pomocą magnetometru z wibrującą próbką (VSM). Właściwości reologiczne wytworzonych materiałów badano zarówno bez pola, jak i w zewnętrznym polu magnetycznym. Stwierdzono, że mikrostruktura MRE zależy od zawartości cząstek ferromagnetycznych. Ukierunkowanie cząstek w jednokierunkowe łańcuchy jest możliwe dla niższych zawartości ferromagnetycznego komponentu. Pomiary magnetyczne potwierdziły występowanie anizotropii strukturalnej dla MRE o zawartości 1,5; 11,5; 18 i 25% obj. cząstek żelaza. W przypadku kompozytów o zawartości 33% obj. żelaza karbonylkowego nie zaobserwowano strukturalnej i magnetycznej anizotropii. Na właściwości reologiczne elastomerów uretanowych ma wpływ zarówno zawartość cząstek, jak i kierunek łańcuchów przez nie tworzonych. Przyłożenie zewnętrznego pola magnetycznego prowadzi do znacznego wzrostu modułu sztywności. Względne zmiany modułu zachowawczego G , wyliczone z otrzymanych krzywych, świadczą o znaczącym wpływie mikrostruktury na uzyskiwany efekt magnetoreologiczny.