Mi a különbség az elektroreológiai ill. a magnetoreológiai folyadékok között?

Intelligens lágy anyagok

Intelligens folyadékok

Az utóbbi idõben igen nagyfokú érdeklôdés mutatkozik az ún. komplex folyadékok iránt [3,4]. Ezek olyan folyadék halmazállapotú anyagok, amelyek homogén eloszlású nano- vagy mikrométeres részecskéket tartalmaznak. A kolloid mérettartományba esõ részecskék speciális elektromos vagy mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek és azt a látszatot keltik, mintha a folyadék mutatna elektromos vagy mágneses tulajdonságokat.

Az intelligens folyadékok két nagy csoportját alkotják a mágneses és az elektroreológiai folyadékok. A mágneses folyadék ferro- vagy ferrimágneses**** anyagok nanorészecskéit tartalmazza homogén eloszlásban. Mivel a részecskék mérete jóval kisebb a mágneses domének méreténél, ezért minden egyes részecske egyetlen elemi mágnesnek tekinthetô. Ennek következtében nem érvényesülhet a szomszédos domének ellentétes irányának kedvezôtlen hatása a mágnesezettségre. Így a rendkívül kis méretû részecskék mágneses szempontból a makroszkopikus anyag telítési mágnesezettségéhez hasonlíthatók. Ennél erõsebb mágnest pedig nem lehet készíteni. A maximális mágneses momentummal rendelkezõ részecskék folyadékban mozoghatnak. Ha nincs külsô irányító hatás, akkor ezek mágneses momentuma azonos valószínûséggel mutat a tér minden irányába. Ennek az a következménye, hogy a folyadék nem mutat makroszkopikusan érzékelhetô mágnesezettséget. Ha a folyadék kívülrôl keltett mágneses térbe kerül, akkor minden egyes mágneses momentum igyekszik a tér irányával párhuzamosan elhelyezkedni. Ennek következtében a mágneses nanorészecskék olyan kicsiny mágnesrudaknak tekinthetôk, amelyek azonos állásban vannak, azaz egy kiszemelt részecske északi pólusához a tengelyirányban legközelebb álló másik részecske déli pólusa található meg.

Mivel a részecskék nincsenek helyhez kötve, ezért a mágneses vonzóerôk miatt elmozdulnak. Megkezdõdik a részecskék összetapadása, amely egymással párhuzamosan elhelyezkedô, a mágneses tér irányába mutató tûszerû aggregátumok képzõdését eredményezi. A mágneses tér megszüntetése után az aggregátumok szétesnek és újra a homogén eloszlású mágneses folyadékot kapjuk vissza. A külsõ mágneses térrel elôidézett aggregáció makroszkopikus megnyilvánulása a viszkozitás növekedésében és a folyadék megszilárdulásában mutatkozik meg. A viszkozitás növekedése, illetve a szilárdságot jellemzô ún. folyáshatár értéke a mágneses tér nagyságától függ. A mágneses térrel elõidézett folyadék–szilárd "állapotváltozás" vagy ennek fordítottja igen gyorsan megy végbe. A mágneses tér ki- és bekapcsolásával pillanatszerûen változtathatjuk meg a folyadék viszkózus vagy mechanikai állapotát. A mágneses folyadékok kiváló kenô-, illetve tömítõanyagok lehetnek mozgó mágneses alkatrészek között. Ez a folyadék ugyanis indukált mágnesessége miatt nem folyik ki még az alkatrészek között lévô szélesebb résekból sem. Egy másik perspektivikus alkalmazási lehetõség olyan új típusú erõátviteli rendszerek kifejlesztése, amelyek nem tartalmazzák a súrlódáson alapuló hagyományos tárcsás erôátvitelt.

Az ún. elektro-reológiai folyadékok az indukált elektromos polarizáció alapján mûködnek. Ezek olyan, fõként nemvizes folyadékok, amelyek egyenletesen eloszlatott mikro- vagy nanorészecskéket tartalmaznak. Ezek a részecskék elektromos térben polarizálódnak és az indukált dipólusok következtében – a mágneses folyadékokhoz hasonló – láncszerû aggregátumokat hoznak létre. A részecskék elektromos térrel elõidézett aggregációjának a makroszkopikus megnyilvánulása a folyadék viszkozitásának növekedése, valamint a folyáshatár megjelenése. Az elektro-reológiai folyadékok konzisztenciája elektromos térrel igen széles határok között változtatható a kis viszkozitású folyadéktól a szilárd anyagok tulajdonságait mutató gél állapotig. Az elektromos és mágneses tulajdonságok kombinálhatók is. Ha például a mágneses folyadék részecskéit olyan vékonyréteggel vonjuk be, amely az elektromos tér hatására polarizálódik, akkor a folyadéksajátságok egyaránt befolyásolhatók mind mágneses, mind pedig elektromos térrel.

A mágneses vagy elektro-reológiai folyadékok a jövõben kiszoríthatják a hagyományos kuplungokat és más erôátviteli rendszereket.

Az alábbi oldalon találtam:

[link]