Untersuchung magnetoviskoser Eigenschaften von Ferrofluiden mit Methoden der dynamischen Lichtstreuung

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Die Untersuchung und das grundlegende Verständnis magnetoviskoser Eigenschaften von Ferrofluiden stellen zentrale Fragestellungen innerhalb des SPP 1104 dar. Wesentlich auch für viele Anwendungseigenschaften ist die ausgeprägte magnetfeldinduzierte Erhöhung der Viskosität in Ferrofluiden. Dieser magnetoviskose Effekt wird primär über die Strukturbildung kolloidaler Partikel erklärt. Bei rheologischen Methoden, welche die Mikrostruktur der Probe beeinflussen, zeigt sich eine starke Abhängigkeit des Effekts von der aufgeprägten Scherrate. Im Gegensatz hierzu ermöglicht die nicht-invasive Technik der Oberflächenlichtstreuung eine simultane Bestimmung der Oberflächenspannung und viskosen Eigenschaften ohne aufgeprägte Scherung und liefert so wesentliche Informationen für eine weitergehende Modellbildung. Im Wesentlichen unter Nutzung identischer Geräteausstattung und gleichen Randbedingungen können in ähnlicher Weise durch die dynamische Lichtstreuung aus dem Volumen effektive Aggregatgrößen der Partikel für unterschiedliche Magnetfeldstärken bestimmt werden, die wesentlich für das Verständnis der magnetoviskosen Eigenschaften sind. Um die Technik auch in hochkonzentrierten Dispersionen einsetzen zu können, wird dabei speziell eine Monomode-Glasfaser in Rückstreuanordnung genutzt.