سنتز فروسیال فریت روی و بررسی خواص مغناطیسی و رئولوژیکی آن

در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش همرسوبی و با اضافه کردن روی به فریت آهن در مقادیر مختلف نانوذرات فریت روی سنتز گردید. سپس نانوذرات سنتز شده با استفاده از اولئیک اسید و پلی اتیلن گلایکول عامل دار شده و با استفاده از سه سیال آب، روغن موتور و اتیلن گلایکول فرو سیال‌های متفاوت تهیه شد و خواص مغناطیسی و رئولوژیکی آن‌ها با یکدیگر مقایسه گردید. برای بررسی ساختاری و مورفولوژی ذرات سنتز شده از آنالیز اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. خواص مغناطیسی نانو ذرات و فروسیال ها با استفاده از مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (vsm) اندازه‌گیری گردید. پیوند بین سطح ذرات و ترکیبات پایدارکننده سطحی به کمک روش طیف‌سنج مادون‌قرمز (ftir) و پایداری سیال‌ها و رئولوژی آن‌ها به ترتیب به روش رسوب‌گذاری و رئومتر بررسی شدند. نتایج تحقیق نشان داد توزیع مجدد کاتیون های آهن و روی در مکان های چهار وجهی و هشت وجهی می تواند به طور قابل‌ملاحظه‌ای باعث تغییر و افزایش مغناطش اشباع1 شود. مغناطش اشباع نانوذرات فریت روی سنتز شده نسبت به فریت آهن (fe3o4) 57 درصد افزایش را نشان دادند. نانوذرات دارای اندازه میانگین 35 نانومتر بودند. فروسیال‌های با پایه روغن موتور و نانوذرات عامل دار شده توسط اولئیک اسید بیشترین پایداری و مقدار مغناطش اشباع را داشتند و در نتیجه برای بررسی خواص رئولوژیکی مورد استفاده قرار گرفتند. فرو سیال‌های مورد بررسی دارای رفتار غیر نیوتنی بودند و بیشترین تغییر رفتار از حالت نیوتنی مربوط به سیال با 15 درصد حجمی از نانوذرات بود.

Synthesis of Zinc Ferrite Ferrofluid and Investigation of its Rheology and Magnetic Properties

In this study, we first synthesized zinc ferrite nanoparticles by using coprecipitation method and adding zinc to iron ferrite in different amounts. Redistribution of Fe and Zn cations in tetrahedral and octahedral locations can significantly alter and increase saturation magnetization. The saturation magnetization of the synthesized ferrite nanoparticles was 57% higher than that of iron ferrite, and the nanoparticles had an average size of 35 nm. The synthesized nanoparticles were then functionalized using oleic acid and polyethylene glycol and three types of stable fluids based on water, engine oil and ethylene glycol were prepared. Optimal Ferrofluid with the highest stability properties and amount of saturated magnetization was used to investigate the rheological properties. The nonNewtonian behavior of the fluid with different percentages of nanoparticles was investigated and the greatest change in behavior from the Newtonian state was related to the fluid with 15% by volume of nanoparticles.