Bi-disperse magnetorheological fluids

Süperparamagnetik demir oksit nanoparçacıklarından otomotivden tıbba kadar pek çok farklı alanla yararlanılmaktadır. Her alanda daima, daha iyi performansa yönelik, bilim insanları için yeni zorluklar teşkil eden bir ihtiyaç söz konusudur. Bu tez çalışmasında bu malzemelere dair sorunları çözmek ve bu malzemelerin özelliklerini geliştirmek için magnetoreolojik akışkanlar ve magnetik hidrojeller çalışılmıştır. Magnetoreolojik akışkanlar çoğunlukla çeşitli yağlardan oluşan taşıyıcı akışkanlar içerisindeki mikron boyutlu magnetik parçacıklardan meydana gelir. Magnetoreolojik akışkanlardaki en büyük zorluk raf ve kullanım ömürlerini arttırmak için çökelmelerini önlemek ve tekrar dağılabilirliğini geliştirmektir. Bu tez çalışması yüksek parçacık yüklü magnetoreolojik akışkanların iyi magnetoreolojik özelliklere sahip şekilde kararlılığını ve yeniden dağılabilirliğini arttırmak için bir yöntem önermekte ve sergilemektedir. Birbirleriyle etkileşimde olacak mikron boyutlu magnetik parçacıklar ve işlevsel süperparamagnetik nanoparçacıklardan oluşan iki dağılımlı magnetoreolojik ilk strateji olarak önerilmektedir. İlk olarak fikir ticari bir magnetoreolojik akışkan, 140-CG LORD® (hidrolik yağ içinde yağ aside kaplı mikron boyutlu parçacıklar içermektedir) üzerinde denenmiştir. Yüzey kaplamasının ve süperparamagnetik demir oksit nanoparçacık içeriğinin çökelme ve magnetoreolojik özellikler üzerine etkisini anlamak için poliakrilik asit ve lorik asit kaplı süperparamagnetik nanoparçacıklar sentezlenmiş ve 5-20 yüzde ağırlıklarda 140-CG LORD® 'a eklenmiştir. Ardından hidrolik yağ, silikon yağı, mineral yağ ve gliserol gibi çeşitli taşıyıcı yağlara ticari karbonil demir ve lorik asit kaplı süperparamagnetik nanoparçacık veya poliakrilik asit kaplı süperparamagnetik nanoparçacık eklenerek yeni iki dağılımlı magnetoreolojik akışkanlar hazırlanmıştır. Hazırlanan iki dağılımlı magnetoreolojik akışkanların magnetoreolojik özellikleri Anton Paar 302 MCR reometre ile hem rotasyonel hem de frekans modlarında ölçülmüş ve mekanik özellikleri ile çökelme davranışları referans olarak 140-CG LORD® iki dağılımlı magnetoreolojik akışkan ile karşılaştırılmıştır. Poliakrilik asit kaplı süperparamagnetik nanoparçacıklar aylarca kararlı kalabilmesi, daha iyi yeniden dağılabilirlik ve en az ticari iki dağılımlı magnetoreolojik akışkan kadar iyi magnetoreolojik özelliklere sahip olmasıyla her iki fomülasyonda da en iyi magnetoreolojik akışkanları ortaya çıkarmıştır. Seçilen iki dağılımlı magnetoreolojik akışkanlar Prof. İsmail Lazoğlu'nun grubu tarafından çamaşır makinesi damperlerinde kullanılmıştır. Bu araştırma TÜBİTAK ve Arçelik tarafından finanse edilmiştir (ID: 5150060).