science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers onthullen het effect van nanodiamant op magnetorheologische vloeistoffen

Omdat de gefragmenteerde nanodiamant een hoge hardheid had, de MRF op het oppervlak van de bal tijdens wrijving was niet stabiel. Bovendien, naarmate de duur en de rol van de belasting toenam, pit en puin verschenen op het baloppervlak. Omdat de nano-diamant kleiner was, extra nano-diamant en puin gingen de put in en bleven het oppervlak verder polijsten, terwijl de diepte en diameter van de slijtageplek groter werd. De rotatie van de stalen kogels veroorzaakte hogere wrijving en de testmachine met vier kogels detecteerde een hogere wrijvingscoëfficiënt; bijgevolg, de wrijvingscoëfficiëntcurve produceerde een piek. De verandering van de wandvorm beïnvloedde de distributie van de magnetische veldsterkte, terwijl de onderzoekers ontdekten dat hoe dieper de groef, hoe hoger de magnetische veldsterkte. Momenteel, de ferromagnetische deeltjes werden een langere vaste ketting en omdat de wand niet meer glad was, de wrijving tussen de magnetische ketting en de muur werd groter. Dit leidde tot de tentoonstelling van een hoge afschuifvloeisterkte. Krediet:Dr. Mingmei Zhao

Chinese onderzoekers hebben ontdekt dat nanodiamant een aanzienlijke invloed heeft op de prestaties van magnetorheologische vloeistoffen (MRF's). De afschuifvloeisterkte en de bezinkstabiliteit van de MRF's bleken potentieel sterk te worden verbeterd door het proces. Hoe hoger de sterkte van het magnetische veld, hoe groter het verschil in de afschuifvloeisterkte.

Om de effecten van nanodiamant op de prestaties van MRF's te analyseren, de MRF-1 met een 2% massafractie in nanodiamant en de MRF-2 zonder nanodiamant werden bereid met het carbonylijzerpoeder in de gedispergeerde fase en de synthetische minerale olie in de continue fase. De viscositeit en schuifspanning van MRF's onder verschillende magnetische velden werden gemeten met de Anton-Paar-rheometer (MCR 302). De bezinkingsstabiliteit van de MRF werd bestudeerd met een staande observatiemethode. Voor de slijtagetest bij 0,1 T magnetisch veld werd een vierkogelslijtagemachine gebruikt, terwijl het magnetische veld werd geleverd door een externe spoel. Ook, de driedimensionale interferometer voor wit licht werd gebruikt om het oppervlak van de slijtageplek van de bal te observeren, om de MRF-wrijvingseigenschappen te bepalen.

De resultaten toonden aan dat de nanodiamant een significante toename van oppervlakteslijtage had. Zowel de afschuifvloeisterkte als de bezinkingsstabiliteit van de MRF zouden sterk kunnen worden verbeterd.

De MRF-bereidingsmethode met de nanodiamant was eenvoudig en goedkoop, terwijl het blijkbaar de bezinkstabiliteit van de MRF-toepassing verbeterde en de afschuifvloeisterkte aanzienlijk verhoogde. Deze methode doorbrak het traditionele knelpunt van MRF's en had een belangrijke betekenis, maar de slijtage van het apparaat was acuter. Daarom, de MRF moet verder worden verbeterd. Het onderzoeksteam onderzoekt momenteel de voorbereiding van hoogwaardige MRF.