Como el nano-diamante fragmentado tenía una dureza alta, el MRF en la superficie de la bola durante la fricción no era estable. Es más, a medida que aumentaba la duración y el papel de la carga, aparecieron escombros y foso en la superficie de la bola. Como el nano-diamante era de menor tamaño, nano-diamantes y escombros adicionales entraron en el pozo y continuaron puliendo aún más la superficie, mientras que la profundidad y el diámetro del punto de desgaste aumentaron. La rotación de las bolas de acero produjo una mayor fricción y la máquina de prueba de cuatro bolas detectó un mayor coeficiente de fricción; como consecuencia, la curva del coeficiente de fricción produjo un pico. El cambio de forma de la pared afectó la distribución de la fuerza del campo magnético, mientras que los investigadores descubrieron que cuanto más profundo es el surco, mayor es la fuerza del campo magnético. En este momento, las partículas ferromagnéticas se convirtieron en una cadena sólida más larga y debido a que la pared ya no era lisa, la fricción entre la cadena magnética y la pared se hizo mayor. Esto llevó a la exhibición de un alto límite elástico al cizallamiento. Crédito:Dr. Mingmei Zhao
Investigadores chinos han descubierto que el nano-diamante tiene un impacto significativo en el rendimiento de los fluidos magnetorreológicos (MRF). Se descubrió que el límite elástico al cizallamiento y la estabilidad de asentamiento de los MRF tienen potencial para ser altamente mejorados a través del proceso. Cuanto mayor sea la fuerza del campo magnético, cuanto mayor sea la diferencia en el límite elástico al cizallamiento.
Para analizar los efectos del nano-diamante en el rendimiento de los MRF, el MRF-1 con una fracción de masa del 2% en nano-diamante y el MRF-2 sin nano-diamante se prepararon con el polvo de carbonil hierro en la fase dispersa y el aceite mineral sintético en la fase continua. La viscosidad y el esfuerzo cortante de los MRF bajo diferentes campos magnéticos se midieron con el reómetro Anton-Paar (MCR 302). La estabilidad de sedimentación MRF se estudió mediante un método de observación permanente. Se utilizó una máquina de desgaste de cuatro bolas para la prueba de desgaste a 0.1 T de campo magnético, mientras que el campo magnético fue proporcionado por una bobina externa. También, se utilizó el interferómetro de luz blanca tridimensional para observar la superficie del punto de desgaste de la bola, para determinar las propiedades de fricción MRF.
Los resultados demostraron que el nano-diamante tenía un aumento significativo en el desgaste de la superficie. Tanto el límite elástico al cizallamiento como la estabilidad de asentamiento del MRF podrían mejorarse mucho.
El método de preparación de MRF que contiene el nano-diamante fue simple y de bajo costo, mientras que aparentemente mejoró la estabilidad de sedimentación de la aplicación de MRF y aumentó significativamente el límite elástico al cizallamiento. Este método rompió el tradicional cuello de botella de los MRF y tuvo un significado importante, pero el desgaste del dispositivo fue más agudo. Por lo tanto, el MRF debe mejorarse aún más. El equipo de investigación está explorando actualmente la preparación de MRF de alto rendimiento.
