مطالعه تجربی بررسی پایداری سیالات مگنتورئولوژیک با استفاده از نانوذرات آهن پوشش داده شده با سلولز

سیالات مگنتورئولوژیک، سوسپانسیونی از ذرات مغناطیس‌پذیر در سیال پایه به همراه افزودنی‌های پایدارساز هستند که خواص رئولوژیکی آنها در حضور میدان مغناطیسی تغییر قابل توجهی می‌کند. نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن پوشش داده شده با سلولز از طریق روش هم‌رسوبی تهیه شدند. جهت تعیین ساختار و اندازه نانوذرات پوشش داده شده با سلولز از تکنیک‌های مختلفی نظیر پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. از دستگاه مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی جهت بررسی ویژگی‌های مغناطیسی ذرات استفاده شد. اثر افزودنی سلولز بر پایداری بررسی شد. مقدار ته‌نشینی برای سیال بدون افزودنی 70 درصد و با افزودنی سلول، 55 درصد گزارش شد. اثر نانوذره آهن پوشش داده شده با سلولز در درصدهای مختلف 0/5 ، 1 و 2 درصد نانوذره بر روی پایداری سیال بررسی شد. نتایج نشان داد که در سه روز اول تقریبا همه نمونه‌ها با افزودن نانوذره کامال پایدار هستند. به طور کلی نتایج نشان داد که نمونه حاوی 5 درصد وزنی سلولز و 1 درصد وزنی نانوذره پوشش داده شده با سلولز پایداری بالایی در گذشت بیش از یک ماه دارد. همچنین مقدار افزایش مقدار تنش برشی و تنش تسلیم در نمونه بهینه حاوی نانوذره به نسبت نمونه بدون افزودنی قابل توجه و حدود 10000 پاسکال بود.

Experimental Study on Stability of Magnetorheological Fluid by Using of Fe3O4/ Cellulose Nanoparticles

The magnetorheological fluid is a suspension of magnetizable particles in a base liquid with stabilizer. The rheological properties of these fluids change significantly in the presence of magnetic field. In this study, nanomagnetic iron oxide particles were prepared by using coprecipitation method. Xray diffraction and scanning electron transmission methods were used to characterize these particles. The magnetic properties of the particles were measured by using a vibrator sample magnetometer. The sedimentation rate for a nonadditive fluid was reported to be 70% and when the cellulose was added, it was reported to be 55%. The effect of samples contained nanoparticles iron coreshell in various percentages of 0.5, 1 and 2% of nanoparticles with 3% cellulose were investigated. The results showed that almost all of the samples were completely stable after addition of the nanoparticles in the first three days. The results showed that the sample containing 5% by weight of cellulose and 1% by weight of nanoparticle coreshell by cellulose had high stability during more than a month. The increase in shear stress and yield stress in the optimized sample containing the nanoparticle was also significantly higher than the sample without any additive and it was about 10,000 Pa.