Деформация магнитоактивных эластомеров в магнитном поле

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Магнитоактивный эластомер или магнитореологический эластомер — композиционный материал, состоящий из упругой эластичной матрицы и магнитного наполнителя. Исследована деформация магнитоактивного эластомера в магнитном поле. Под действием неоднородного магнитного поля материал деформируется на сотни процентов. Намагниченный материал с магнитожестким наполнителем может деформироваться в магнитном поле сложным образом. В магнитном поле поверхность материала приобретает рельеф, что приводит к увеличению гидрофобности поверхности. Под действием магнитного поля упругость и материала возрастает в десятки раз. Такой магнитоактивный эластомер может найти применение в робототехнике и в управляемых демпфирующих устройствах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. В. Степанов

Акционерное общество “Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений»

Автор, ответственный за переписку.
Email: gstepanov@mail.ru
Россия, Москва

П. А. Стороженко

Акционерное общество “Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений»

Email: gstepanov@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Shiga T., Okada A., Kurauchi T. // J. Appl. Polym. Sci. 1995. V. 58. P. 787.
  2. EP 0784163. 1996. Variable stiffness bushing using magnetorheological elastomers.
  3. Jolly M.R., Carlson J.D., Munoz B.C. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 1996. No. 7. P. 613.
  4. Jolly M.R., Carlson J.D., Munoz B.C. // Smart Mater. Struct. 1996. V. 5. No. 5. P. 607.
  5. Zrínyi M., Barsi L., Büki A. // J. Chem. Phys. 1996. V. 104. No. 21. P. 8750.
  6. Zrı́nyi M., Barsi L., Szabó D., Kilian H.-G. // J. Chem. Phys. 1997. V. 106. No. 13. P. 5685.
  7. Nikitin L.V., Mironova L.S., Stepanov G.V., Samus A.N. // Polymer Sci. A. 2001. V. 43. No. 4. Р. 443.
  8. Nikitin L.V., Stepanov G.V., Mironova L.S., Gorbunov A.I. // JMMM. 2004. V. 272—276. P. 2072.
  9. Алехина Ю.А., Макарова Л.А., Наджарьян Т.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 7. С. 882; Alekhina Y.A., Makarova L.A., Nadzharyan T.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. No. 7. P. 801.
  10. Амиров А.А., Каминский А.С., Архипова Е.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 6. С. 813; Amirov A.A., Kaminskiy A.S., Arkhipova E.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 6. P. 715.
  11. Кузнецова И.Е., Колесов В.В., Зайцев Б.Д. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2017. Т. 81. № 8. С. 1048; Kuznetsova I.E., Kolesov V.V., Zaitsev B.D. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2017. V. 81. No. 8. P. 945.
  12. Степанов Г.В., Крамаренко Е.Ю., Перов Н.С. и др. // Вест. Перм. ПНИПУ. Механика. 2013. № 4. С. 106.
  13. Степанов Г.В., Кириченко С.И., Махаева Е.Е., Крамаренко Е.Ю. // ВМС. Сер. А. 2023. Т 65. № 2. С. 104; Stepanov G.V., Kirichenko S.I., Makhaeva E.E. et al. // Polym. Sci. Ser. A. 2023. V. 65. P. 157.
  14. Zimmermann K., Naletova V.A., Zeidis I. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2007. V. 311. No. 1. P. 450.
  15. Stepanov G.V., Chertovich A.V., Kramarenko E.Y. // JMMM. 2012. V. 324. No. 21. P. 3448.
  16. Kramarenko E.Yu., Chertovich A.V., Stepanov G.V. et al. // Smart Mater. Struct. 2015. V. 24. Art. No. 035002.
  17. Borin D.Yu., Stepanov G.V., Odenbach S. // J. Phys. Conf. Ser. 2013. V. 412. Art. No. 012040.
  18. Borin D.Yu., Stepanov G.V. // J. Optoelectr. Adv. Mater. 2013. V. 15. No. 3—4. P. 249.
  19. Borin D., Stepanov G., Musikhin A. // Polymers. 2020. V. 12. No. 10. Art. No.2371.
  20. Sorokin V.V., Sokolov B.O., Stepanov G.V., Kramarenko E.Yu. // JMMM. 2019. V. 459. P. 268.
  21. Stepanov G.V., Abramchuk S.S., Grishin D.A. et al. // Polymer. 2007. V. 48. P. 488.
  22. Stepanov G.V., Borin D.Yu., Raikher Yu.L, Melenev P.V. // J. Phys. Cond. Matter. 2008. V. 20. Art. No. 204121.
  23. http://www.magnetolab.ru/video/video7_00.mp4.
  24. Borin D.Yu., Stepanov G.V. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2015. V. 26. No. 14. P. 1893.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость удлинения образца в неоднородном магнитном поле от величины магнитного поля на поверхности электромагнита: 1 — деформация параллельно направлению структурирования (направление А-А, б), 2 — деформация перпендикулярно направлению структурирования (направление Б-Б, б)

Скачать (151KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Многополюсное намагничивание полоски МАЭ. Схема намагниченности полоски МАЭ и фотографии изгиба намагниченного МАЭ в магнитном поле.

Скачать (147KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменение структуры поверхности под действием магнитного поля. Условное увеличение ×10. Масштаб двух картинок одинаков. Исходный (а) и в магнитном поле 100 мТл (б). Фотография 3D профиля поверхности образца МАЭ без магнитного поля (в) и в магнитном поле 200 мТл (г). Увеличение ×500.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Структура поверхности после полимеризации жидкой пленки МАЭ в магнитном поле.

Скачать (372KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость напряжения от относительного удлинения МАЭ без поля (1) и в магнитном поле разной величины (кривые 2—20 мТл, 7—270 мТл).

Скачать (86KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024