بخشی از مقاله
چکیده
سیال مغناطیسیرئولوژیکی1 سیالی هوشمند است که خواص آن توسط ذرات و میدان مغناطیسی میتواند کنترل شود. این سیالات محلولهاي تعلیقی از ذرات مغناطیسی با سایز میکرونی هستند که در سیال حامل پراکنده شدهاند . میان سیالات MR با ذرات مغناطیسی مختلف، کربونیل آهن2 به دلایل تراوایی - نفوذپذیري - ، خاصیت مغناطیسی بالا و دسترسی آسان، به طور گستردهاي کاربرد دارند. اشکالاتی مانند گرانروي زیاد این ذرات باعث تهنشینی، سایش داخل تجهیزات و کم بودن تنش تسلیم میشود. یکی از روشهاي برطرف کردن این مشکلات، استفاده از نانوذرات مغناطیسی است. در مطالعه جاري تهیه نانوذرات مغناطیسی Ni-Zn ferrite مورد بررسی قرار گرفته است.
-1مقدمه
سیالات MRاساساً محلولهاي تعلیقی از ذرات مغناطیسشونده با اندازه میکرونی در داخل سیال پایه همراه با بعضی افزودنیها هستند .[1] این افزودنیها میتوانند مواد فعال سطحی یا نانوذرات مغناطیسی باشند. سنتز نانوذرات مغناطیسی ٣O٢Ni-Zn Fe از طریق آلیاژسازي مکانیکی و بعد از آن عملیات حرارتی بررسی شده است .[ 2] اندازه این ذرات را مدت زمان آسیابکاري تعیین میکندعمولاً.م اندازه این ذرات کمتر از 100 نانومتر باید باشد. اهمیت این مواد، مقاومت الکتریکی و نفوذپذیري مغناطیسی بالا است. مواد مغناطیسی نرم مانندNi Zn ferrite که به سادگی مغناطیسی و غیرمغناطیسی میشوند، نسبت به مواد مغناطیسی سخت، به دلیل توانایی کنترل رفتار سیال MR با تنظیم میدان مغناطیسی اعمالشده، برتري دارندمعمولاً. درصدي از این نانوذرات به همراه کربونیلآهن به سیال MR افزوده میشود.
-2بخش تجربی
-2-1روش سنتز نانوذرات مغناطیسی ۴O٢Ni- Zn Fe
نانوذرات Ni-Zn ferrite توسط آسیاب سیارهاي با 10 گرم مخلوط پودري Zn، Fe2O3 و NiO با کسر وزنیهاي به ترتیب 1/832، 6/988 و 1/176 گرم در ظرف فولادي آسیاب سیارهاي با 20:1 پودر نسبت به گلوله، به مدت 20 ساعت تحت اتمسفر هوا تهیه شد. سپس مخلوط تهیه شده در کوره، با دماي 500 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. براي شناسایی فاز و مورفولوژي و اندازه این نانوذرات از آزمونهاي XRD، FTIR و FESEM استفاده شد.
-3نتایج و بحث
شناسایی فاز و ساختار این نانوذرات توسط پراش پرتو ایکس - - X-ray θdiffraction مدل XPert MPD ساخت کشور هلند با تیوب کبالت با طول موج λ:1/78897 Å در محدوده 2= 20° -80° درجه صورت گرفت. نتایج نشان داد که فاز ذرات Ni-Zn ferrite تشکیل شده است - شکل . - 1 براي بررسی بیشتر اثر آسیاب سیارهاي براي تولید Ni-Zn ferrite، تجزیه و تحلیل طیف مادون قرمز - - FTIR انجام شد.
دو گروه جذب در شکل2 که یکی در حدود 471cm-1 که O-band - هشت ضلعی - و دیگري در حدود 576cm-1 که T-bond - چهارضلعی - است، به آنها اختصاص داده شده است. این مطلب نشان میدهد که یون Fe بین سایتهاي هشت و چهارتایی Ni-Zn ferrite توزیع شده است. به منظور بررسی اندازه ذرات Ni-Zn ferrite از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی - - FESEM استفاده شد - شکل . - 3 با این آزمون مشخص شد که اندازه ذرات Ni-Zn ferrite زیر 100 نانومتر است که البته به صورت کلوخههاي به هم چسبیده مشاهده میشود.
-4نتیجهگیري
نانوذرات Ni-Zn ferrite توسط آسیاب سیارهاي تحت اتمسفر هوا و بعد از آن عملیات حرارتی تهیه شدند. مشاهده شد که زمان آسیاب کاري زیاد به مدت 20 ساعت و بعد از آن عملیات حرارتی منجر به تشکیل فاز Ni-Zn ferrite با سایز ذرات زیر 100 نانومتر شده است.
