電磁性流体のレオロジー制御

电磁流体的流变控制

• 批准号: 06750917
• 负责人: 南川 慶二
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750917/
• 关键词: 電磁性流体; EMR効果; エレクトロレオロジー; マグネトレオロジー; 粒子分散系; せん断応力; 強磁場

1.電磁性流体の測定を行うための基礎となるエレクトロレオロジー(ER)効果を、高分子液晶などのER流体を用いて検討した。高分子液晶が電場下でネットワーク構造を形成することを法線応力測定から確証した。ウレタン高分子溶液の粘度が電場下で減少するという「負のER効果」を見いだした。また、ウレタン高分子の末端基が正と負のER効果に及ぼす影響を考察した。2.ER測定用の平行平板型粘度計にコイルを設置し、電場と磁場を平行に印加できる粘度計を試作した。電場と磁場に応答するEMR流体として、針状および球状の鉄粒子をシリコーンオイルに分散した流体を用い、定常せん断に対する応力応答を測定した。球状粒子で電場と磁場を同時に印加したときの応力が、それぞれの外場を単独で印加したときの足し合わせよりもはるかに大きくなる「相乗効果」を見いだした。このような電場と磁場の組み合わせによる相乗効果は、ER流体によって大きな応力増加を得るための手段として磁場を併用することが非常に有効であることを示している。3.上記平行平板型粘度計のコイル位置を変えて、電場と磁場を直交させる装置を作製した。平行印加の場合よりも応力の増加は小さいが、同様のEMR効果が観測された。また、針状粒子の場合には応力に対する電場と磁場の効果が互いに打ち消し合うことを見いだし、これによって応力の増減の調節ができる可能性を示した。以上に示したように、電場と磁場が流体のレオロジー特性に及ぼす効果について、いくつかの基礎的に知見が得られた。

Line 1. Determination of electric magnetic fluid の を う た め の based と な る エ レ ク ト ロ レ オ ロ ジ ー unseen fruit を (ER), liquid crystal polymer な ど の を ER fluid with い て beg し 検 た. Under the が electric field of polymer liquid crystal, the でネットワ が <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> structure を forms する <s:1> とを normal 応 force measurement 応 ら confirms that た. The <s:1> viscosity of <s:1> polymer solutions が decreases by で under an electric field, and the "negative <s:1> ER effect" を can be found in を だ and た and た respectively. The positive and negative effects に and ぼす influences を of the が terminal groups of また and ウレタ <e:1> polymers were investigated to find out the た た. 2. Determination of ER with の type parallel plate viscometer に コ イ ル を set し と を parallel magnetic field, electric field に Inca で き る viscometer を attempt し た. Electric と magnetic fields に 応 answer す る EMR fluids と し て, needle お よ び spherical objects の iron particles を シ リ コ ー ン オ イ ル に scattered し た fluid を い, constant せ ん broken に す seaborne る 応 force 応 answer を determination し た. Spherical particles を と で electric field magnetic field at the same time に Inca し た と き の 応 が, そ れ ぞ れ の outfield を 単 alone で Inca し た と き の foot し close わ せ よ り も は る か に big き く な る "乗 unseen" を see い だ し た. こ の よ う と な electric field magnetic field の group み close わ せ に よ る phase 乗 unseen fruit は, ER fluid に よ っ て big き な 応 を referred to force rights be る た め の means と し を て magnetic field and す る こ と が very に have sharper で あ る こ と を shown し て い る. 3. Record the parallel plate type viscometer た コ を position を change えて, electric field と magnetic field を direct intersection させる device を operation た た. In parallel Inca <s:1> situations, よ よ 応 応 force <e:1> increases by <s:1> less さ が が, and the effect of the same <s:1> EMR is が観 measured された. ま た, needle-like particle の occasions に は 応 force に す seaborne と る electric field magnetic field の unseen fruit が mutual い に play ち し elimination or う こ と を see い だ し, こ れ に よ っ て の raised minus の 応 force adjusting が で き を る possibility in し た. に shown above し た よ う に と magnetic field, electric field が fluid の レ オ ロ ジ ー characteristics に and ぼ す unseen fruit に つ い て, い く つ か の based に knowledge が must ら れ た.

项目成果

T.Uemura: "Novel electro-responsive propety of polyether-polycarbamate solution." Chemistry Letters. 1994. 1995-1996 (1994)

T.Uemura：“聚醚-聚氨基甲酸酯溶液的新型电响应特性。”

T.Uemura: "Opposite electrorheoldogical effects between urethane based polymers having different terminal groups." Journal of Chemical Society Faraday Transactions,. (in press).

T.Uemura：“具有不同端基的聚氨酯基聚合物之间存在相反的电流变效应。”

K.Minagawa: "Significant synergistic effect of superimposed electric and magnetic fields on the rheology of iron suspension." Langmuir. 10. 3926-3928 (1994)

K.皆川：“叠加电场和磁场对铁悬浮液流变学的显着协同效应。”

K.Koyama: "Electro-magneto-rheological effects in parallel-field and crossed-field systems." Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. (in press).

K.Koyama：“平行场和交叉场系统中的电磁流变效应。”

K.Minagawa: "ER effect on the normal stress and induced network structure of liguid crystalline polymer." Polymer Preprints ACS Polymer Chemistry. 35. 381-382 (1994)

K.Minakawa：“ER 对液晶聚合物的正应力和诱导网络结构的影响。”