Inteligentne kompozyty magnetoreologiczne

A. Boczkowska; S. Awietjan

Data publikacji : 2013-06-30

Tom 58 Nr 6 (2013)

Inteligentne kompozyty magnetoreologiczne

A. Boczkowska S. Awietjan

Abstrakt

Prezentowane badania dotyczą nowej grupy materiałów inteligentnych, jakimi są magnetoreologiczne kompozyty elastomerowe (MRE), złożone z ferromagnetycznych cząstek rozmieszczonych w elastomerowej osnowie. Mikrostrukturę wytworzonych MRE oceniano stosując skaningową mikroskopię elektronową. W celu określenia anizotropii magnetycznej i strukturalnej wyznaczono właściwości magnetyczne MRE, ponadto w szerokim zakresie charakteryzowano ich właściwości reologiczne. Względny efekt magnetoreologiczny oznaczono na podstawie analizy wpływu zawartości i rozmiaru cząstek, a także ukierunkowania łańcuchów cząstek na kształtowaną mikrostrukturę wybranego kompozytu. Stwierdzono, że MRE o anizotropowej mikrostrukturze, kształtowanej na etapie wytwarzania w polu magnetycznym, charakteryzują się znacznie większym efektem magnetoreologicznym niż MRE o izotropowym rozmieszczeniu cząstek, dodanych do elastomerowej osnowy w takiej samej ilości. Zauważono również nieliniową zmianę właściwości reologicznych w funkcji udziału cząstek, będącą wynikiem anizotropii strukturalnej i magnetycznej, mającej najistotniejszy wpływ na zmianę właściwości MRE w polu magnetycznym. Zaobserwowano ponadto, że wartością efektu magnetoreologicznego można sterować zmieniając kierunek ułożenia łańcuchów cząstek względem kierunku działania pola. Oznacza to, że w celu uzyskania odpowiednio dużego efektu magnetoreologicznego nie jest konieczne wprowadzenie do osnowy polimerowej dużej ilości cząstek magnetycznych, wystarczy wytworzyć odpowiednią ich mikrostrukturę, co pozwala na korzystne zmniejszenie masy konstrukcji urządzeń, w których wykorzystano materiał na bazie MRE.

Słowa kluczowe

elastomery magnetoreologiczne ; kompozyty ; cząstki ferromagnetyczne ; mikrostruktura ; właściwości reologiczne magnetorheological elastomers ; composites ; ferromagnetic particles ; microstructure ; rheological properties

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Boczkowska, A., & Awietjan, S. (2013). Inteligentne kompozyty magnetoreologiczne. Polimery, 58(6), 443–449. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/750

Bibliografia

Carlson J. D., Jolly M. R.: Mechatronics 2000, 10, 555.

2. Ginder J. M.: „Rheology controlled by magnetic fields” w „Encyclopedia of Applied Physics”, VCH Publisher Inc., New York 1996, t. 16.

3. Zhou G. Y.: Smart Mater. Struct. 2003, 12, 139.

4. Farshad M., Benine A.: Polym. Test. 2004, 23, 347.

5. Jolly M. R., Carlson J. D., Munoz B. C, Bullions T. A.: J. Intell. Mater. Syst. Struct. 1996, 7, 613.

6. Banks H. T., Pinter G. A., Potter L. K., Gaitens M. J., Yanyo L. C.: J. Intell. Mater. Syst. Struct. 1999, 10, 820.

7. Liu B., Shaw M. T.: J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2001, 12, 57.

8. Lokander M., Reitberger T., Stenberg B.: Polym. Degrad. Stab. 2004, 86, 467.

9. Farshad M., Le Roux M.: Polym. Test. 2005, 24, 163.

10. Kankanala S. V., Triantafyllidis N.: J. Mech. Phys. Sol. 2004, 52, 2869.

11. Böse H., Röder R.: J. Phys: Conf. Series 2009, 149, 1.

12. Nquyen V. Q., Ramanujan R. V.: Macromol. Chem. Phys. 2010, 211, 618.

13. Xu Z.B., Gong X. L., Liao G. J., Chen X. M.: J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2010, 21, 1039

14. Boczkowska A., Awietjan S. F., Babski K., Wróblewski R., Leonowicz M.: „Effect of the processing conditions on the microstructure of urethane magnetorheological elastomers”, Smart Structures and Materials 2006 Conference w: „Active Materials: Behavior and Mechanics” (red. W. D. Armstrong), Proc. of SPIE t. 6170, nr. 28.

15. Boczkowska A., Awietjan S. F.: Mater. Sci. Forum 2008, 587—588, 630.

16. Boczkowska A., Awietjan S. F.: Polimery 2009, 54, 26.

17. Boczkowska A., Awietjan S. F., Wejrzanowski T., Kurzydłowski K. J.: J. Mater. Sci. 2009, 44, 3135.

18. Kallio M., Aalto S., Lindroos T.: „Preliminary test on a MRE device”, AMAS Workshop on Smart Materials and Structures SMART’03, Jadwisin, 2—5 wrzeoenia 2003, mat. konf. str. 353—360.

19. Boczkowska A., Awietjan S. F., Wróblewski R.: Smart Mater. Struct. 2007, 16, 1924.

20. Goupta R. K.: „Polymer and Composite Rheology”, CRC Press, 2000.

21. Boczkowska A., Czechowski L., Jaroniek M., Niezgoda T.: J. Theoret. Appl. Mech. 2010, 48, 659.

22. Szymczyk W., Boczkowska A., Niezgoda T., Zubko K.: Solid State Phenom. 2009, 154, 113

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0