ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Проект направлен на исследование свойств принципиально нового композитного материала, представляющего собой высокоэластичную полимерную матрицу с внедренными магнитными частицами нано- и микроразмера. Предлагаемый композит относится к классу многофункциональных материалов, обладая способностью значительно изменять электрические и магнитные свойства, а также форму, размер и вязкоупругость под воздействием магнитных полей. Проект включает в себя фундаментальные работы в области химии полимерных и магнитных материалов, физико-химии формирования композиционных материалов, всесторонние исследования физических свойств композитов, разработку физико-математического описания механизма взаимосвязи магнитных и электрических свойств нано- и микрокомпозитов с распределениями магнитных включений в них.
магнитомягкого карбонильного железа с размером частиц 3-5 мкм и магнитожесткого сплава FeNdB с размерами частиц от 3 мкм до 70 мкм. Изучено поведение динамического модуля и коэффициента потерь МЭ разного состава и анизотропии методом динамических крутильных колебаний в магнитном поле разной величины. Основное внимание было уделено эффекту Пэйна, т.е. зависимости магнитореологических характеристик МЭ от амплитуды сдвиговой деформации, и их эволюции с циклическим увеличением и уменьшением амплитуды деформации. Изучено влияние жесткости полимерной матрицы, концентрации наполнителя и анизотропии его распределения в материале. Найдено, что эффект Пэйна значительно возрастает в магнитном поле. Кривые циклического нагружения достигают насыщения через несколько циклов. Результаты объяснены процессами образования-разрушения-образования внутренней структуры под влиянием механической силы и магнитного поля. Выделены вклады упругости матрицы и магнитных взаимодействий частиц в их упорядочение. Изучены реологические свойства МЭ на основе магнитожесткого наполнителя в зависимости от величины поля намагничивания. Измерены временные зависимости модуля накопления и модуля потерь образцов МЭ без поля и в магнитном поле разной величины. Показано, что коэффициент потерь резко возрастает в магнитном поле, направленном противоположно внутреннему магнитному полю образца, что объясняется вращением магнитных частиц наполнителя в поле. Исследование демпфирующих свойств материала при динамическом ударном нагружении показало, что время колебаний маятника, ударяющегося по предварительно намагниченному образцу и помещенному в магнитное поле, сокращается в 2 раза по сравнению с исходным образцом. Таким образом, МЭ с магнитожёстким наполнителем способен работать как эффективное рабочее тело в пассивных и полуактивных демпфирующих устройствах даже без систем намагничивания. Экспериментально изучено поведение магнитной восприимчивости МЭ на основе порошков железа, магнетита и NdFeB при различных частотах и внешних магнитных полях. Изучено влияние наведенной анизотропии на магнитные свойства эластомеров на основе магнетита, показано, что намагниченность образцов с одной и той же объемной концентрацией магнитной фазы может отличаться в два раза для образцов, синтезированных в магнитном поле и без него. Предположительно, данный эффект связан с формирование цепочкоподобных структур на этапе полимеризации, что приводит к столь существенным различиям по величине намагниченности. Продолжена разработка компьютерной модели для описания поведения магнитных эластомеров в магнитном поле, в частности, для изучения смещения магнитных частиц внутри эластомера под влиянием магнитного поля при различных условиях (фиксированные или свободные границы образца эластомера), а также изменения эффективной диэлектрической проницаемости МЭ (магнитодиэлектрический эффект).
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Создание и комплексное исследование фундаментальных свойств нового класса функциональных гибридных материалов на основе высокоэластичной матрицы и магнитного наполнителя |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Создание и комплексное исследование фундаментальных свойств нового класса функциональных гибридных материалов на основе высокоэластичной матрицы и магнитного наполнителя |
Результаты этапа: Изучены вязкоупругие свойства магнитоактивных эластомеров на основе магнитомягкого и магнитожесткого наполнителей. Показано, что в магнитном поле магнитоактивные эластомеры демонстрируют ярко выраженный эффект Пэйна. | ||
3 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Создание и комплексное исследование фундаментальных свойств нового класса функциональных гибридных материалов на основе высокоэластичной матрицы и магнитного наполнителя |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".