Вискозиметрия нанодисперсных магнитных жидкостей и смазочных масел. 2. Метрологический анализ прибора для реологических исследований магнитных нанодисперсных жидких сред
А.Н. Болотов, О.О. Новикова, В.В. Мешков
ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.056
Оригинальная статья
Аннотация: Проведен анализ основных источников методических погрешностей магнитного ротационного вискозиметра, позволивший усовершенствовать конструкцию и исключить критические режимы исследований. Теоретическая оценка систематической погрешности прибора показала, что значение относительной ошибки измерений можно довести до значения менее 1%. Наибольший вклад в систематическую погрешность прибора вносит нестабильность температурного режима исследуемой наножидкости и неточность определения высоты слоя жидкости, контактирующего с измерительным цилиндром. Измерение вязкости эталонных жидкостей на магнитном вискозиметре показало, что экспериментальные значения незначительно, примерно на 0,9% завышены. Тарировка прибора на различных эталонных жидкостях позволила снизить суммарную ошибку измерений до десятых долей процента. Магнитный ротационный вискозиметр может найти применение при нестандартных научных исследованиях структуры и реологических характеристик наножидкостей, для оперативного контроля процессов синтеза магнитных жидкостей и аттестации магнитных наножидкостей, предназначенных для технического применения.
Ключевые слова: магнитная наножидкость, реология, вискозиметр, напряжение сдвига, скорость сдвига
- Болотов Александр Николаевич – д.т.н., профессор, заведующий кафедрой прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
- Новикова Ольга Олеговна – к.т.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
- Мешков Владимир Валентинович – д.т.н., профессор, профессор кафедры технологии и автоматизации машиностроения, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
Ссылка на статью:
Болотов, А.Н. Вискозиметрия нанодисперсных магнитных жидкостей и смазочных масел. 2. Метрологический анализ прибора для реологических исследований магнитных нанодисперсных жидких сред / А.Н. Болотов, О.О. Новикова, В.В. Мешков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 56-64. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.056.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Фертман, В.Е. Магнитные жидкости: Справочное пособие / В.Е. Фертман. – Минск: Высшая школа, 1988. – 184 с.
2. Болотов, А.Н. Магнитные силоксановые наножидкости адаптированные для условий граничного трения / А.Н. Болотов, О.О. Новикова, В.В. Новиков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2020. – Вып. 12. – С. 546-556. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.546.
3. Орлов, Д.В. Магнитные жидкости в машиностроении / Д.В. Орлов, Ю.О. Михалев, Н.К. Мышкин. – М.: Машиностроение, 1993. – 272 с.
4. Uhlmann, E. Application of magnetic fluids in tribotechnical systems / E. Uhlmann, G. Spur, N. Bayat, R. Patzwald // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2002. – V. 252. – Р. 336-340. DOI: 10.1016/S0304-8853(02)00724-2.
5. Сизов, А.П. Разработка конструкции вискозиметра для исследования магнитных жидкостей / А.П. Сизов, О.Ю. Балашов, Е.В. Сергеев // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2012. – № 6. – С. 37-40.
6. Laun, H.M. Rheometry on magnetorheological (MR) fluids / H.M. Laun, C. Kormann, N. Willenbacher // Rheola Acta. – 1996. – V. 35. – I. 5. – P. 417-432. DOI: 10.1007/BF00368993.
7. Bacri, J.-C. Ferrofluid viscometer / J.-C. Bacri, J. Dumas, D. Gorse, R. Perzynski, D. Salin // Journal de Physique Lettres. – 1985. – V. 46. – № 24. – P. 1199-1205. DOI: 10.1051/jphyslet:0198500460240119900.
8. Пашнин, С.В. Измерение динамической вязкости непрозрачной жидкости методом Стокса / С.В. Пашнин, Е.Э. Суходоев // Евразийское Научное Объединение. – 2019. – № 6-2 (52).– C. 98-101.
9. Wang, S. Magnetoviscous properties of 3 4 Fe O silicon oil based ferrofluid / S. Wang, C. Yang, X. Bian / Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2012. – V. 324. – I. 20. – P. 3361-3365. DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.05.055.
10. Болотов, А.Н. Вискозиметрия нанодисперсных магнитных жидкостей и смазочных масел. 1. Приборное обеспечение реологических исследований магнитных нанодисперсных жидких сред / А.Н. Болотов, О.О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2021. – Вып. 13. – С. 44-55. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.044.
11. Болотов, А.Н. Исследование структурной стабильности магнитных масел для узлов трения // А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова, И.В. Горлов // Известия МГТУ «МАМИ». – 2014. – Т. 4. – № 2 (20). – С. 15-17.
12. Кистер, Э.Г. Химическая обработка буровых растворов / Э.Г. Кистер. – М.: Недра, 1972. – 392 с.
13. Шрамм, Г. Основы практической реологии и реометрии / Г. Шрамм; пер. с англ. И.А. Лавыгина; под ред. В.Г. Куличихина. – М.: КолосС, 2003. – 311 c.
14. Болотов, А.Н. Разработка модифицированной технологии получения наноструктурного магнитного масла / А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2016. – Вып. 8. – С. 69-75.