12263

12263

سنتز سيال مگنتورئولوژيك و بررسي روش‌هاي پايدارسازي آن با تأكيد بر استفاده از نانوذرات

كارشناسي ارشد

شيمي - طراحي، شبيه‌سازي و طراحي فرايندها

آبان‌ماه 1392

آبان‌ماه 1392

دكتر سيد‌حسن هاشم‌آبادي - دكتر منصور شيرواني

چكيده سيالات مگنتورئولوژيك دسته‌اي از مواد هوشمند هستند كه ويژگي‌هاي رئولوژيكي آنها در حضور ميدان مغناطيسي تغيير چشمگيري مي‌كند. اين پژوهش به بررسي آزمايشگاهي روش‌هاي پايدارسازي سيالات مگنتورئولوژيك مي‌پردازد. براي اين منظور افزودني‌هاي گوناگوني به سوسپانسيون افزوده شده و تأثير آن بر پايداري و اثر مگنتورئولوژيك مطالعه شده است. اين افزودني‌ها دستۀ گسترده‌اي از مواد مانند انواع اسيدها (اسيد استئاريك، لوريك و اسيد اگزاليك) و نانوذرات (اكسيد آهن(مگنتيت) و سيليس) را شامل مي‌شود. همچنين تأثير تركيب‌درصد اجزاي تشكيل‌دهنده به‌ويژه ذرات مغناطيس‌پذير بررسي شده است. براي مطالعۀ ويژگي‌هاي رئولوژيكي نمونه‌هاي توليد شده از آزمايش‌هاي رئومتري در گسترۀ وسيعي از نرخ‌هاي برشي بهره گرفته شد و به منظور بررسي پايداري نمونه‌ها، از آزمايش سنجش ميزان ته‌نشيني ذرات استفاده گرديد. بررسي‌ها نشان داد كه افزودن 3 درصد وزني استئاريك اسيد به سيال حاوي 62 درصد وزني آهن كربونيل، موجب افزايش بيش از 20 برابري تنش تسليم و 6 برابري پايداري سيال مي‌شود. نتايج آزمايشگاهي نشان داد كه افزودن تركيبي از 5/1 درصد وزني نانوذرات سيليس و 5/3 درصد وزني اسيد استئاريك نه تنها موجب افزايش اثر مگنتورئولوژيك مي‌شود، بلكه پايداري اين سيالات را نيز افزايش چشمگيري مي‌دهد و پس از گذشت بيش از 1000 ساعت، سيال مگنتورئولوژيك كاملاً پايداري به دست مي‌دهد. همچنين مطالعه‌هاي تجربي نشان داد كه با افزايش درصد حجمي ذرات مغناطيس‌پذير، اثر مگنتورئولوژيك افزايش مي‌يابد؛ اما متأسفانه سيال ناپايدار مي‌شود. واژه‌هاي كليدي: سيال هوشمند، سيال مگنتورئولوژيك، پايداري سيال مگنتورئولوژيك، آهن كربونيل، نانو سيليس، نانو اكسيدآهن، اسيد استئاريك