Schubspannungsgesteuerte rheologische Untersuchungen an Ferrofluiden

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Im Rahmen des geplanten Vorhabens sollen magnetoviskose Effekte in Ferrofluiden - Suspensionen feinster magnetischer Partikel in geeigneten Trägerflüssigkeiten - untersucht werden. Dabei soll besonderer Wert auf die Untersuchung dieser Effekte bei sehr kleinen Scherraten, insbesondere die Untersuchung des Bereichs der unteren newtonschen Grenzviskosität und der Fließgrenze gelegt werden. Der Bereich der unteren newtonschen Grenzviskosität ist von großer Bedeutung für den Vergleich experimenteller Daten mit mikroskopischen Modellen, die auf der Bildung großräumiger Strukturen magnetischer Teilchen und der Behinderung der Rotation solcher Agglomerate in der Strömung durch das Feld beruhen. Diese Modelle gehen vom scherratenfreien Fall, also von einer Situation in der sich die Viskosität mit der Scherrate nicht mehr ändert aus, was experimentell dem Bereich der unteren newtonschen Grenzviskosität entspricht. Um detaillierte Untersuchungen der genannten Art durchführen zu können, soll ein schubspannungsgesteuerte Thermometer für Ferrofluide, das die Untersuchung der Flüssigkeiten unter dem Einfluss variabler Magnetfelder erlaubt, entwickelt und getestet werden. Anschließend sollen die genannten Untersuchungen zu magnetoviskosen Effekten in Ferrofluiden unterschiedlicher Zusammensetzung durchgeführt werden. Für zukünftige Untersuchungen wird das schubspannungsgesteuerte Rheometer zudem die Möglichkeit zur Untersuchung des linear viskoelastischen Verhaltens von Ferrofluiden erlauben.