Вязкоупругие свойства феррожидкостей с кластерными частицами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Кластерные (многоядерные) магнитные жидкости вызывают значительный интерес исследователей и практиков, поскольку они очень перспективны для различных технических и биомедицинских приложений. Эти жидкости состоят из кластеров (кластерных частиц), в свою очередь, состоящих из ферромагнитных наночастиц, скрепленных полимерной оболочкой. Типичный размер кластера варьируется от десятков до нескольких сотен нанометров, тогда как размеры отдельных однодоменных феррочастиц, из которых они состоят, варьируются в пределах от 5 до 12 нм. Реологические явления в таких жидкостях (сильный магнитореологический эффект, медленная вязкоупругая релаксация) определяются объединением кластерных частиц, под действием внешнего магнитного поля, в гетерогенные структуры и агрегаты, динамикой и разрушением этих агрегатов в макроскопическом деформационном течении. В работе предлагается теоретическая модель вязкоупругих эффектов в кластерных магнитных жидкостях, основанная на представлении об объединении композитных частиц в линейные цепочечные агрегаты. Теоретические результаты по порядку величины соответствуют экспериментам.

Об авторах

Д. Н. Чириков

Уральский федеральный университет имени первого президента
России Б.Н. Ельцина

Email: cloud28021985@gmail.com
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

А. Ю. Зубарев

Уральский федеральный университет имени первого президента
России Б.Н. Ельцина

Автор, ответственный за переписку.
Email: cloud28021985@gmail.com
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Список литературы

  1. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. М.: Мир, 1989. 357 с.
  2. Шлиомис М.И. Магнитные жидкости // УФН. 1974. Т. 112, вып. 3. С. 427–458.
  3. Блум Э.Я., Майоров М.М., Цеберс А.О. Магнитные жидкости, Рига: Зинатне, 1989. 386 с.
  4. Odenbach S. Magnetoviscous Effect in Ferrofluids. Springer, 2002.
  5. Odenbach S. Ferrofluids, Magnetically Controllable Fluids and Their Applications (Ed. Odenbach S.). Springer, 2020.
  6. Odenbach S. Colloidal Magnetic Fluids, Basics, Devel-opment and Application of Ferrofluids (Ed. Odenbach S.). Springer, 2009.
  7. Dutz S., Andra W., Hergt R., Muller R., Oestreich Ch., Schmidt Ch., Topfer J., Zeisberger M., Bellemann M. Influence of dextran coating on the magnetic behaviour of iron oxide nanoparticles // J. Magn. Magn. Mater. 2007. V. 311. P. 51–54.
  8. Zablotsky D., Kralj S., Kitenbergs G., Maiorov M.M. Relating magnetization, structure and rheology in ferrofluids with multi-core magnetic nanoparticles // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2020. V. 278. P. 104248.
  9. Dutz S., Kettering M., Hilger I., Muller R., Zeisberger M. Magnetic multicore nanoparticles for hyperthermia-influence of particle immobilization in tumour tissue on magnetic properties // Nanotechnology. 2011. V. 22. P. 265102.
  10. Martin J.E., Anderson R.A. Chain model of electrorheology // J. Chem. Phys. 1996. V. 104. № 12. P. 4814–4827.
  11. Klinkenberger D.J., Zukoski C.F. Studies of the steady-shear behavior of electrorheological suspension // Langmuir. 1990. V. 6. P. 15–24
  12. de Gans B.-J., Hoekstra H., Mellema J. Non-linear magnetorheological behavior of an inverse ferrofluids // Faraday Discuss. 1999. V. 112. P. 209–224.
  13. Lemair E., Meuner A., Bossis G., Liu J., Felt D., Bashtovoi V., Matoussevitch N. Influence of the particles size on the rheology of magnetorheological fluids // J. Rheology. 1995. V. 39. № 5. P. 1011–1020.
  14. Jiles D. Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman & Hill, London, 1991.
  15. Bozorth R.M. Ferromagnetism, Wiley, New York, 1993.
  16. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2003.
  17. Zubarev A.Yu., Iskakova L.Yu. On the theory of rheological properties of magnetic suspensions // Physica A. 2007. V. 382. P. 378–388.
  18. Borin D.Yu., Zubarev A.Yu., Chirikov D.N., Odenbach S. Stress relaxation in a ferrofluid with clustered nanoparticles // J. Phys.: Condens. Matter. 2014 V. P. 406002.
  19. Покровский В.Н. Статистическая гидромеханика разбавленных суспензий. М.: Наука, 1978. 136 с.
  20. Zubarev A.Yu., Fleisher J., Odenbach S. Towards a theory of dynamical properties of polydisperse magnetic fluids: effect of chain-like aggregates // Physica A. 2005. V. 358. P. 475–491.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (52KB)
3.

Скачать (29KB)
4.

Скачать (40KB)
5.

Скачать (40KB)

© Д.Н. Чириков, А.Ю. Зубарев, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».