ES2301390B1 - Fluido magnetorreologico (fmr). - Google Patents
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Abstract
Fluido magnetorreológico (FMR) compuesto por
partículas magnéticas dispersas en una fase líquida que comprende:
un aceite base, un modificador de la viscosidad y un agente
estabilizante. En particular, el modificador de la viscosidad es un
copolímero de estireno y fumarato y el agente estabilizante es
estearato de aluminio.
Description
Fluido magnetorreológico (FMR).
La presente invención se refiere a un fluido
magnetorreológico (FMR) que comprende partículas micrométricas
magnéticas dispersas en una fase líquida compuesta por un aceite
base; un modificador de la viscosidad, más particularmente
compuesto por dos polímeros, el primero un polímero de tipo
poliéster que actúa también como depresor de congelación y el
segundo un copolímero de estireno-fumarato; y un
agente estabilizante, más particularmente estearato de aluminio.
Además del método de preparación y su uso como lubricante para la
fabricación de amortiguadores hidráulicos para automoción y de
amortiguadores de fricción.
Los fluidos magnéticos son suspensiones
coloidales formadas por partículas ferro- o ferrimagnéticas
dispersas en un líquido portador. Cuando el diámetro de las
partículas magnetizables es el orden de una micra, se denominan
fluidos magnetorreológicos (FMR). Presentan la importante
propiedad de variar sus propiedades de flujo (reológicas) de manera
rápida y reversible al ser sometidos a un campo magnético externo.
Se puede conseguir que un FMR cambie desde el comportamiento típico
de un fluido viscoso newtoniano hasta el de un fluido plástico con
elevado esfuerzo umbral y viscosidad muy elevada por acción del
campo magnético, fenómeno que se conoce como efecto
magnetorreológico (MR).
Esta propiedad hace que los FMR posean una
amplia gama de aplicaciones tecnológicas. Ejemplos de tales en
ingeniería son: amortiguación de vibraciones periódicas y no
periódicas, frenado, embragues, protección antisísmica de
estructuras, asientos antivibratorios, etc. También se están
aplicando en medicina al diseño de prótesis inteligentes para
articulaciones óseas.
El diseño de un fluido magnetorreológico
requiere la selección previa de: (i) aceite base,
(ii) partículas coloidales magnéticas, y (iii)
aditivos. Para conseguir que el fluido presente respuesta MR
suficientemente elevada es muy importante que sea estable frente a
procesos de agregación y sedimentación de las partículas. Se ha de
tener en cuenta que, para conseguir un efecto MR intenso, se
requieren elevadas concentraciones (hasta el 20% ó 30% en fracción
de volumen) de partículas magnetizables que poseen una densidad muy
elevada y una pequeña magnetización remanente. De ahí que se
produzca la agregación entre partículas por interacción magnética y
su rápida sedimentación. Cuando se produce la separación de fases,
y si después no es fácil redispersar la suspensión, el FMR deja de
ser útil para la mayor parte de sus potenciales aplicaciones. Por
ello, en la formulación de los FMR, se suelen incorporar
surfactantes, dispersantes y otros aditivos para mejorar su
estabilidad.
Actualmente, existen numerosas patentes sobre
fluidos magnéticos y más concretamente sobre fluidos
magnetorreológicos. Sin embargo, muy pocas han llegado a
comercializarse para su uso en amortiguadores como lubricantes
magnetorreológicos. Entre estas, cabe destacar las patentes
siguientes: US No. 5,683,615 (Noviembre 1997) y US No. 6,547,986 B1
(Abril 2003). Los FMR comercializados para amortiguadores, descritas
en las patentes citadas, tienen como características más
destacables las siguientes: (i) son suspensiones coloidales
multi-componentes tanto en la fase sólida como en
la líquida; (ii) la fase sólida suele contener: hierro
micrométrico, con una amplia distribución de tamaño de partícula y
agentes tixotrópicos espesantes (normalmente sílice nanométrica y/o
arcillas orgánicas; (iii) la fase líquida contiene componentes
antioxidantes y otros para mejorar sus propiedades
tribológicas.
Estos aditivos espesantes que se describen en
las patentes citadas, del tipo sílice o arcilla orgánica, pueden
empeorar el comportamiento tribológico del producto cuando se
incorporan en amortiguadores hidráulicos para automoción. Las
partículas de sílice o de silicatos son muy abrasivas y, por ello,
son contraindicadas para este tipo de amortiguadores, aunque no así
para amortiguadores de fricción donde el lubricante se embebe en un
tejido poroso o esponja.
Los autores de la presente invención
proporcionan un fluido magnetorreológico, muy estable en el tiempo
y que no pierda sus propiedades reológicas, en el que es posible
regular su viscosidad y sus características viscoelásticas por
acción de un campo magnético externo. En este sentido, se les puede
denominar lubricantes activos, puesto que su función consiste en
facilitar que un amortiguador responda ante impulsos mecánicos
externos en forma proporcionada a la intensidad de los mismos.
La formulación que proponen los autores de la
presente invención para el nuevo FMR es de realización sencilla y
no posee esfuerzo umbral a campo magnético cero por lo cual
funciona como un lubricante típico, o no activo, en ausencia de
campo. Al aplicar un campo magnético aparece un esfuerzo umbral y
aumenta su viscosidad en un intervalo muy amplio dependiendo del
contenido en partículas magnetizables y de la intensidad del campo
magnético aplicado.
La composición del lubricante comprende (además
de las partículas magnetizables y el aceite base) dos aditivos
disueltos en la fase líquida para evitar la separación de fases, es
decir, como aditivos dispersantes y estabilizantes. Otros aditivos
pueden ser añadidos, tales como antioxidantes, anticorrosivos y
mejoradores de fricción y que proporcionan al producto prestaciones
específicas para la aplicación a que se destinen.
El fluido magnetorreológico de la presente
invención no contiene aditivos sólidos distintos de las partículas
magnetizables y además se evitan los procesos de agregación y
sedimentación. En consecuencia, se puede usar como lubricante tanto
para la fabricación de amortiguadores hidráulicos como para
amortiguadores de fricción, en este último caso bastaría con
aumentar la concentración del aditivo modificador de la viscosidad
para elevar la viscosidad del producto y conseguir que el
lubricante permanezca absorbido en la esponja.
En particular, el estearato de aluminio es un
aditivo que se adsorbe en la integrase hierro/aceite y evita la
agregación entre partículas de hierro inducida por la magnetización
remanente de dichas partículas. La concentración de este compuesto
es muy baja respecto a otros FMR existentes en el mercado. El
modificador de viscosidad, es un polímero como puede ser un
copolímero de estireno-fumarato, o mezcla de
polímeros como puede ser un copolímero de
estireno-fumarato con un polímero de tipo poliester,
soluble en el aceite base que regula la viscosidad del producto
resultante. Su función principal consiste en evitar la
sedimentación de las partículas de hierro, por su efecto espesante
y dispersante. Aunque el estearato de aluminio es un aditivo que
está presente en otras formulaciones, la adición de un compuesto
soluble como es el modificador de la viscosidad de la presente
invención es absolutamente original y ha demostrado una gran
eficacia en la mejora de la estabilidad de un fluido
magnetorreológico. Los dos aditivos tienen bajo coste.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se proporciona un fluido magnetorreológico (FMR) que
comprende partículas magnéticas dispersas en una fase líquida
compuesta por aceite base, un modificador de la viscosidad y un
agente estabilizante.
Por "agente estabilizante" se entiende en
la presente invención, un aditivo que impide la agregación entre
partículas magnéticas por adsorción sobre las mismas. Y por
"modificador de la viscosidad" se entiende en la presente
invención, un polímero soluble en aceite base que disminuye la
velocidad de sedimentación de las partículas sólidas.
En una realización preferida el agente
estabilizante es estearato de aluminio y el modificador de la
viscosidad es un copolímero de estireno y fumarato, y más
preferiblemente un copolímero de estireno y
dialquil-fumarato.
En una realización aún más preferida el
modificador de la viscosidad es una mezcla de dos polímeros,
polímero de tipo poliéster, como puede ser el
2-alcoxi-dialquil-succinato
y un copolímero de estireno y dialquil-fumarato
(modificador de la viscosidad que en adelante denominaremos
"PMV"), ambos aditivos se adsorben en la interfase partícula
magnética/aceite evitando la agregación entre partículas
magnéticas, y actúan además mejorando el mojado de las partículas
metálicas por el aceite base.
El modificador de viscosidad "PMV" está
caracterizado por ser una mezcla de dos polímeros, el primero un
polímero de
2-alcoxi-dialquil-succinato
con un peso molecular medio entre 1000 y 5000 g/mol y el segundo un
copolímero de estireno y dialquil-fumarato con un
peso molecular medio entre 80.000 y 130.000 g/mol. Por polímero de
2-alcoxi-dialquil-succinato
se entiende en la presente invención un polímero formado por un
solo monómero en el que tanto el radical alcoxi como los dos
radicales alquílicos pueden contener entre ocho y doce átomos de
carbono. Por copolímero de estireno y
dialquil-fumarato se entiende un copolímero de
bloque que contiene dos monómeros que son estireno y
dialquil-fumarato, en este último el radical alquilo
puede contener entre ocho y doce átomos de carbono.
Por "partículas magnéticas" se entiende en
la presente invención cualquier partícula ferromagnética o
ferrimagnética como pueden ser, pero sin limitarse, hierro,
cobalto, níquel o aleaciones de los anteriores metales o bien
ferritas magnéticas como por ejemplo magnetita, ferrita de cobalto,
ferrita de níquel, ferrita de bario. En una realización preferida de
la presente invención las partículas magnéticas son de hierro.
Los lubricantes que se proponen son suspensiones
magnetorreológicas estables con contenidos de partículas magnéticas
entre 10% y 50% del volumen total del FMR. Se ha comprobado que no
existe una sedimentación significativa en periodos de hasta 20
días, ver ejemplos.
El lubricante magnetorreológico propuesto -como
ocurre en otros productos comerciales- tiende a formar un
sedimento, compuesto por las partículas más voluminosas presentes
en la suspensión, tras largos periodos de almacenamiento. Sin
embargo, dicho sedimento es muy poco compacto, lo que facilita la
redispersión y homogeneización del producto de forma rápida y sin
oponer una resistencia mecánica elevada. Sin duda la ausencia de
aditivos constituidos por partículas coloidales sólidas y la
eficacia como dispersantes/estabilizantes de los compuestos
solubles añadidos contribuyen de forma notable a la fácil
redispersión del producto.
El comportamiento magnetorreológico del producto
se caracteriza por: (i) en ausencia de campo magnético se
comporta como un líquido prácticamente newtoniano con viscosidad y
esfuerzo umbral mucho menores que la de otros lubricantes
magnetorreológicos existentes en el mercado; (ii) en
presencia de campo magnético débil (inducción magnética del campo
externo menor de 21,5 mT) se obtienen esfuerzos umbrales
(comportamiento plástico) y viscosidades menores que otros del
mercado; (iii) bajo campos magnéticos elevados se alcanzan
esfuerzos umbrales y viscosidades mayores que otros FMR del
mercado.
Por tanto, el FMR de la presente invención es un
producto que permite, por acción de un campo magnético, una
variación en sus propiedades reológicas más amplia que en otros
lubricantes magnetorreológicos. Ello permite modular una respuesta
más versátil y proporcionada a la acción de esfuerzos mecánicos
externos que la que poseen otros FMR comercializados (ver
ejemplos).
En una realización preferida de la presente
invención el fluido FMR comprende una fase líquida según se
describe en la Tabla 1.
Las concentraciones más preferidas del estearato
de aluminio se encuentran entre 0,15 y 0,8 g/100 mL de aceite base
y para el modificador de viscosidad PMV entre 1,5 y 8 g/100 mL de
aceite base.
Las concentraciones aún más preferidas de
estearato de aluminio se encuentran entre 0,2 y 0,5 g/100 mL de
aceite base y para el PMV entre 2 y 5 g/100 mL de aceite base.
Se entiende por aceite base de la presente
invención un aceite mineral o un aceite de silicona con un rango de
viscosidad de entre 10 y 1000 mPa\cdots. En una realización
preferida se añaden, al aceite base, aditivos anticorrosivos y
antioxidantes como pueden ser, pero sin limitarse, aditivos de
naturaleza amínica, fenólica o sus mezclas en un rango de
concentración entre 0,25 y 5 g/100 mL de aceite base, pero
preferiblemente entre 0,35 y 3 g/100 mL de aceite base, y más
preferiblemente entre 0,5 y 1 g/100 mL de aceite base. La
viscosidad del aceite base es preferiblemente de entre 20 y 100
mPa\cdots para su uso posterior en amortiguadores hidráulicos y
entre 100 y 1000 mPa\cdots para su uso posterior en
amortiguadores de fricción.
Las partículas magnéticas tienen un diámetro que
varían entre 0,1 \mum y 3 \mum, y se encuentran en una
proporción de entre 10% y 50% del volumen total del FMR, y más
preferentemente entre 10% y 30% del volumen total.
Como se describe anteriormente, además del
agente estabilizante y del modificador de la viscosidad, también se
pueden añadir otros aditivos al fluido magnetorreológico, tales
como antioxidantes, anticorrosivos y mejoradores de fricción y que
proporcionan al producto prestaciones específicas para la
aplicación a que se destinen.
Otro aspecto de la presente invención
proporciona un método de obtención del fluido magnetorreológico ya
descrito en la presente invención que comprende los siguientes
pasos:
- a.
- Mezclar aceite base con el agente estabilizante mediante agitación;
- b.
- Agregar el modificador de la viscosidad mediante agitación; y
- c.
- Agregar las partículas magnéticas en forma gradual mientras continúa la agitación.
Un tercer aspecto de la presente invención
proporciona el uso del fluido magnetorreológico como lubricante
para la fabricación de amortiguadores, preferiblemente en la
fabricación de amortiguadores hidráulicos o amortiguadores de
fricción.
A lo largo de las reivindicaciones y de la
descripción de la presente invención, la palabra "comprende" y
las variaciones de la misma, no pretenden excluir otros componentes
o pasos. Los ejemplos y las figuras se proporcionan a modo de
ilustración y no tienen el propósito de limitar la presente
invención.
Fig. 1.- Representa la frecuencia relativa del
circuito oscilante sensor en función del tiempo ("d" son días
y "h" horas) de distintas muestras de FMR. Donde (a) 0,2% p/v
de AISt (estearato de aluminio) + 2% p/v de PMV + 32% v/v de Fe; b)
0,2% p/v AISt + 2% p/v de PMV + 25% v/v de Fe; (c) 0,4% p/v AISt +
1% p/v de polímero de polialquenil succinimida poliol + 2% p/v de
PMV+ 25% v/v de Fe.
Fig. 2.- Representa la frecuencia relativa del
circuito oscilante sensor en función del tiempo de distintas
muestras de FMR. Donde (1) REPSOLYPF-UGR 32%,
bobina arriba; (2) REPSOLYPF-UGR 32%, bobina abajo;
(3) FMRCom 32%, bobina arriba; (4) FMRCom 32%, bobina abajo.
Fig. 3.- Representa la fuerza de penetración en
sedimento en función del tiempo tras 30 días en reposo de los
fluidos REPSOLYPF-UGR 32% (trazo continuo) y FMRCom
32% (trazo discontinuo). Fig. 3A.- Se muestran tres ciclos de
penetración-extracción; Fig. 3B.- detalle del primer
ciclo.
Fig. 4.- Representa la fuerza de penetración en
sedimento en función del tiempo para los fluidos
REPSOLYPF-UGR 32% (trazo continuo) y FMRCom 32%
(trazo discontinuo). Se incluye el primer ciclo de penetración en
muestras: Fig. 4A.- recién preparadas; Fig. 4B.- tras 15 días en
reposo; Fig. 4C.- tras 30 días en reposo.
Fig. 5.- Representa el esfuerzo de cizalla
frente a velocidad de deformación para los valores
crecientes("c") de inducción magnética (B) del campo
externo aplicado que se indican. Fig. 5A.- Para el fluido
REPSOLYPF-UGR 32%; Fig. 5B.- Para el fluido FMRCom
32%.
Fig. 6.- Representa el esfuerzo de cizalla (a
velocidad de deformación de 50 s^{-1}) en función de la inducción
magnética (B) para las muestras Fig. 6A.-
REPSOLYPF-UGR 32% y Fig. 6B.- FMRCom 32%, para campo
aplicado primero creciente (c) y después decreciente (d).
Fig. 7.- Representa el esfuerzo de cizalla en
función de velocidad de deformación para campos externos de baja
inducción magnética (B entre 0 y 21,5 mT). Fig. 7A.- Para el
fluido REPSOLYPF-UGR 32%; Fig. 7B.- Para el fluido
FMRCom 32%.
Fig. 8.- Representa el esfuerzo de cizalla (a
velocidad de deformación de 50 s^{-1}) en función de la inducción
magnética (B) para las muestras Fig. 8A.-
REPSOLYPF-UGR 32% y Fig. 8B.- FMRCom 32%; para
campos magnéticos de baja intensidad.
Fig. 9.- Representa la fuerza en función de
desplazamiento (D) en compresión (Comp.) y en tracción (Trac.) en
un ensayo de fricción en amortiguador para valores crecientes
("c") de intensidad de corriente (I). Fig. 9A.- Para el fluido
REPSOLYPF-UGR 32%; Fig. 9B.- Para el fluido FMRCom
32%.
Fig. 10.- Representa la fuerza (en posición x =
0) en compresión y tracción en función de intensidad de corriente
en un ensayo de fricción en amortiguador para: (a) Fuerza en
compresión-REPSOLYPF-UGR 25%; (b)
Fuerza en tracción-REPSOLYPF-UGR
25%; (c) Fuerza en
compresión-REPSOLYPF-UGR 32%; (d)
Fuerza en tracción-REPSOLYPF-UGR
32%; (e) Fuerza en compresión-FMRCom 32%; (f)
Fuerza en tracción- FMRCom 32%.
Fig. 11.- Representa la fuerza en función de
desplazamiento en ausencia de campo magnético aplicado en un ensayo
de caracterización en amortiguador en las etapas (et.) 2 a 6 para
las muestras: Fig. 11A.- REPSOLYPF-UGR 32%, Fig.
11B.- FMRCom 32%.
Fig. 12.- Representa la fuerza en función de
desplazamiento en un ensayo de caracterización para intensidades de
corriente crecientes en la etapa 2 para muestras: Fig 12A.-
REPSOLYPF-UGR 32%, Fig 12B.- FMRCom 32%.
Fig. 13.- Representa la fuerza en función de
desplazamiento para intensidades de corriente crecientes en la
etapa 3 de un ensayo de caracterización para muestras: Fig 13A.-
REPSOLYPF-UGR 32%, Fig 13B.- FMRCom 32%.
Fig. 14.- Representa la fuerza en función de la
velocidad para intensidades de corriente crecientes en la etapa 2
de un ensayo de caracterización para muestras de
REPSOLYPF-UGR 32%.
Fig. 15.- Representa la fuerza máxima en función
de la velocidad máxima obtenida para oscilaciones con distinta
frecuencia, en las etapas 2 a 7 de un ensayo de caracterización,
para las intensidades de corriente que se indican en un fluido
REPSOLYPF-UGR 32%.
Fig. 16.- Representa la fuerza máxima en función
de la intensidad de corriente en la etapa 7 de un ensayo de
caracterización para los FMR: (a) Fuerza en
compresión-REPSOLYPF-UGR 25%; (b)
Fuerza en tracción-REPSOLYPF-UGR
25%; (c) Fuerza en
compresión-REPSOLYPF-UGR 32%; (d)
Fuerza en tracción-REPSOLYPF-UGR
32%; (e) Fuerza en compresión-FMRCom 32%; (f)
Fuerza en tracción- FMRCom 32%.
Fig. 17.- Representa un ensayo de histéresis en
amortiguador con el fluido REPSOLYPF-UGR 32% sin
aplicar campo magnético. Fig. 17A.- en las etapas 2 a 5, con una
frecuencia de 1,5 Hz; Fig. 17B.- etapas 6 a 10, con una frecuencia
de 12 Hz.
Fig. 18.- Representa un ensayo de histéresis con
el fluido FMRCom 32% sin aplicar campo magnético. Fig. 18A.- en las
etapas 2 a 5, con una frecuencia de 1,5 Hz; Fig. 18B.- etapas 6 a
10, con una frecuencia de 12 Hz.
Fig. 19.- Representa la fuerza en función de la
velocidad para intensidades de corriente: 0, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 y 6
A, respectivamente, en la etapa 2 de un ensayo de histéresis y
para: Fig. 19A.- el fluido REPSOLYPF-UGR 32%; Fig
19B.- el fluido FMRCom 32%.
Fig. 20.- Representa la fuerza en función de la
velocidad para intensidades de corriente: 0, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 y 6
A, respectivamente, en la etapa 6 de un ensayo de histéresis y
para: Fig. 20A.- el fluido REPSOLYPF-UGR 32%; Fig
20B.- el fluido FMRCom 32%.
Fig. 21.- Representa la fuerza máxima en función
de la velocidad máxima en cada etapa de un ensayo de histéresis,
etapas 2 a 5, para las intensidades de corriente que se indican,
para el fluido REPSOLYPF-UGR 32%.
Fig. 22.- Representa la fuerza máxima en función
de la velocidad máxima en cada etapa de un ensayo de histéresis
para las intensidades de corriente que se indican en las etapas 6 a
10, respectivamente, para el fluido REPSOLYPF-UGR
32%.
Fig. 23.- Representa la fuerza máxima en función
de la intensidad de corriente de corriente en las etapas 2 y 10 de
un ensayo de histéresis, para los fluidos
REPSOLYPF-UGR y FMRCom 32%: (a) Fuerza en
compresión-REPSOLYPF-UGR 32%, 1,5
Hz; (b) Fuerza en
tracción-REPSOLYPF-UGR 32%, 1,5 Hz;
(c) Fuerza en compresión-FMRCom 32%, 1,5 Hz; (d)
Fuerza en tracción- FMRCom 32%, 1,5 Hz; (e) Fuerza en
compresión-REPSOLYPF-UGR 32%, 12
Hz; (f) Fuerza en tracción- REPSOLYPF-UGR 32%, 12
Hz; (g) Fuerza en compresión-FMRCom 32%, 12 Hz; (h)
Fuerza en tracción-FMRCom 32%, 12 Hz.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se ilustrará la invención
mediante unos ensayos realizados por los inventores, que pone de
manifiesto la efectividad del nuevo fluido magnetorreológico (FMR)
de la presente invención.
Se procedió a la formulación de dos fluidos FMRs
con las siguientes composiciones:
- \bullet
- Formulación REPSOLYPF-UGR 32%. Concentración de hierro: 32% en fracción de volumen total del FMR; concentración de estearato de aluminio (AISt): 0,2 g en 100 mL de aceite base; concentración de modificador de viscosidad PMV: 2 g en 100 mL de aceite base. El aceite base es un aceite mineral de REPSOLYPF-YPF de viscosidad 23,5 mPa\cdots.
- \bullet
- La formulación REPSOLYPF-UGR 25%. Contiene un 25% de hierro en fracción de volumen total del FMR; la misma concentración de AISt que el anterior y una concentración de modificador de viscosidad PMV de 4 g en 100 mL de aceite base. El aceite base es un aceite mineral de REPSOLYPF de viscosidad 23,5 mPa\cdots.
La fase sólida contenía partículas micrométricas
de hierro con una muy ancha distribución de tamaños, utilizando
partículas coloidales de hierro (obtenidas a partir de precursores
de hierro carbonilo) en una concentración que varía entre el 10% y
el 50% en fracción de volumen de hierro \phi (la concentración en
gramos de hierro por cada 100 mL de suspensión se obtiene
multiplicando \phi por la densidad del hierro: 7,5 g/cm^{3}).
Estas partículas de hierro tenían las siguientes propiedades,
descritas en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se puso a punto un protocolo simple y
sistemático de preparación de las suspensiones que optimiza el
mojado de las partículas de hierro, lo que contribuye a la
homogeneidad de los FMR resultantes (REPSOLYPF-UGR
32% y REPSOLYPF-UGR 25%) y, en consecuencia, a su
estabilidad y mejor respuesta MR.
Se partió de un aceite base con una viscosidad
de 23 mPa\cdots al que se le añadió los aditivos anticorrosivos y
antioxidantes, que mejoran la estabilidad térmica y oxidativa de
esta, estos aditivos fueron una mezcla de naturaleza amínica y
fenólica.
Posteriormente se mezcló el aceite base y
estearato de aluminio durante un tiempo mínimo de 10 minutos
mediante un agitador mecánico a 200 rpm.
Después se añadió el modificador de viscosidad
PMV mientras se agitó durante un tiempo mínimo de 10 minutos en las
mismas condiciones.
Y por último se añadieron las partículas de
hierro gradualmente bajo agitación por un periodo de tiempo mínimo
de 10 minutos en las condiciones anteriormente mencionadas.
La composición resultante de este procedimiento
fue un fluido con una fase líquida, como se describe en la Tabla 1,
contiene dos aditivos específicos para esta aplicación disueltos en
el aceite base: estearato de aluminio y un modificador de
viscosidad (PMV).
Para comparar las propiedades de las dos
formulaciones se utilizó uno de los productos comercializados a
partir de una de las patentes antes citadas (USA No. 6,547,986 B1,
Abril 2003), este producto comercial contiene una concentración del
32% de hierro en fracción de volumen total del fluido y en adelante
nos referiremos a él como FMRCom 32%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se diseñó un equipo específico para la medida de
sedimentación en FMR concentrados (opacos) basado en fenómenos de
inducción electromagnética (equipo reivindicado en la solicitud de
patente P2006601189). El método consiste esencialmente en medir la
frecuencia de resonancia en función del tiempo de sedimentación en
un circuito paralelo formado por una bobina y un condensador. La
bobina rodea el tubo de ensayo en que se encontraban las siguientes
muestras del FMR (Figura 1):
(a) 0,2% p/v de AISt (estearato de aluminio) +
2% p/v de PMV + 32 v/v de Fe ("REPSOLYPF-UGR
32%");
(b) 0,2% p/v AISt + 2% p/v de PMV + 25% v/v de
Fe;
(c) 0,4% p/v AISt + 1% p/v de polímero de
polialquenil succinimida poliol (es un dispersante distinto del
polímero PMV al que llamaremos "PD") + 2% p/v de PMV + 25% v/v
de Fe.
Se calculó una frecuencia relativa
f_{r} como el cociente entre la frecuencia inicial
(suspensión homogénea) y la frecuencia en cualquier instante
posterior. La frecuencia relativa depende exclusivamente de la
fracción de volumen de partículas magnéticas (\phi) en la zona de
la suspensión rodeada por la bobina sensora, de forma que
f_{r} decrece cuando disminuye \phi y viceversa.
Se consiguió un FMR estable durante un tiempo no
inferior a 20 días con contenidos de hierro en fracción de volumen
del 25% y 32% -véanse Figuras 1 y 2. La Figura 1 ilustra un ejemplo
de este comportamiento. En la Figura 2 se comparan los ensayos de
sedimentación de las muestras REPSOLYPF-UGR 32% y
FMRCom 32%. En este caso se muestran los resultados de las medidas
tomadas simultáneamente con dos bobinas sensoras situadas en la
parte superior e inferior del tubo de ensayo que contiene a las
suspensiones. Cómo se pudo observar, para la muestra de
REPSOLYPF-UGR 32% no se apreciaban diferencias
significativas entre las medidas tomadas con ambas bobinas. Por el
contrario, en el caso de la muestra FMRCom 32% se apreció un
aumento significativo en los valores de f_{r} tomados en
la bobina inferior, lo que indicaba que la concentración de hierro
en el fondo de la suspensión crece más rápidamente en esta muestra
comercial que en nuestro producto. Por tanto, podemos concluir que
en el fluido REPSOLYPF-UGR 32% se mantuvo la
homogeneidad (sedimentación despreciable) durante al menos 20 días,
mientras que en FMRCom 32% no se obtuvo un resultado tan
óptimo.
Se ensayó el efecto de la adición de otros
dispersantes de tipo polimérico, como se ve en la Figura 1, como el
caso de polímero de polialquenil succinimida poliol ("PD"),
con objeto de mejorar aún más la estabilidad de las suspensiones.
Se comprobó que en suspensiones que contienen una fracción de
volumen de hierro de más del 20% la adición de esos otros
dispersantes provocaba una sedimentación más rápida en las
suspensiones, es decir, se produce un efecto sinérgico negativo al
disolverlos en el aceite base junto a los otros compuestos
mencionados en la Tabla 1.
En la bibliografía sobre las aplicaciones
tecnológicas de los FMR se menciona frecuentemente que uno de los
principales factores limitativos de estos fluidos para su uso como
lubricantes reside, incluso más que en evitar que sedimenten, en la
dificultad de redispersión de los mismos tras largo tiempo en
reposo. Esta dificultad proviene de dos fenómenos fundamentalmente:
(i) la existencia de agregados entre partículas magnéticas
que coagulan por acción de la magnetización remanente de las
mismas; y/o (ii) tras largo tiempo de uso, en aquellos FMR
que contienen partículas coloidales que forman geles espesantes
(sílice, arcillas orgánicas) para impedir la sedimentación, suelen
aparecer sedimentos cada vez más compactos por desgaste del
material sólido no-magnético. Sin embargo, no
existen que sepamos estudios cuantitativos sobre la rigidez de los
sedimentos formados en FMR. De ahí que hayamos procedido a estudiar
la rigidez del sedimento tras distintos tiempos en reposo de los
lubricantes.
Este ejemplo consistió en realizar pruebas de
penetración. Para ello se midió la fuerza necesaria para penetrar
el sedimento con una aguja estándar en función del tiempo. La aguja
utilizada estaba compuesta por un vástago cilíndrico al que se
acoplaba una punta cónica. El vástago tenía una longitud de 58 mm y
diámetro 3,0 mm; la punta cónica tenía 25,4 mm de longitud y 4,00
mm de diámetro máximo. El peso del conjunto
vástago-punta fue de 2,50 g. El vástago se unió
verticalmente y por debajo a una balanza de precisión Mettler AE163
(sensibilidad \pm 0,1 mg). Las suspensiones a ensayar se
introdujeron en tubos de ensayo (altura 40 mm; diámetro 9 mm)
acoplados a un motor eléctrico que permitió elevarlos verticalmente
a una velocidad de 10 mm/s. Antes de iniciar cada ensayo la balanza
se puso a cero y a continuación se hizo ascender el tubo de ensayo
de modo que la aguja iba penetrando en la suspensión. Se registró
la fuerza necesaria para penetrar en la suspensión en función del
tiempo. En cada ensayo se procedió a efectuar tres ciclos
consecutivos de penetración/extracción de la aguja.
En la Figura 3(a) se representa la fuerza
de penetración en función del tiempo en tres ciclos consecutivos de
penetración/extracción de la aguja para las muestras
REPSOLYPF-UGR 32% y FMRCom 32% que llevaban 30 días
en reposo. Como se observó la fuerza de penetración siempre fue
mayor en el FMRCom 32% que en REPSOLYPF-UGR 32% con
igual concentración de hierro.
No obstante, conviene analizar en detalle la
gráfica para un análisis más exacto. Para ello, en la Figura
3(b) se muestra un detalle del primer ciclo de penetración
que aparecía en la Figura 3(a). En la zona recuadrada a la
izquierda de la gráfica se puede observar que, mientras que en el
fluido FMRCom 32% se produce un ascenso brusco y monótono en la
relación fuerza-tiempo, en el fluido
REPSOLYPF-UGR 32% existe primero un ascenso lento
(menor pendiente fuerza-tiempo) seguido de otro
tramo en que la pendiente es mayor. Este cambio de pendiente fue
debido a la penetración en el líquido sobrenadante seguido de la
penetración progresiva en el sedimento. En el recuadro de la
derecha de la Fig. 3(b) (valores negativos de fuerza) se
muestra otra diferencia relevante entre los dos fluidos. El pico
con fuerzas negativas en la fase de extracción de la aguja indica
que esta arrastra fluido adherido a sus paredes. Si tenemos en
cuenta que el sedimento en el fluido comercial es más compacto
(véase en Fig. 3(a) que en penetración se alcanzan picos de
fuerza mucho mayores que para el fluido
REPSOLYPF-UGR 32%), es lógico que al extraer la
aguja esta arrastre mayor masa de sedimento.
En resumen, la Figura 3 muestra que, aunque en
el fluido REPSOLYPF-UGR 32% existe una pequeña zona
superior de separación de fases, el sedimento es menos compacto que
en el fluido comercial FMRCom 32%. En consecuencia, será más fácil
de redispersar obteniéndose un fluido más homogéneo en el primer
ciclo de funcionamiento en el amortiguador, por lo que es de
esperar una respuesta más regular en el funcionamiento oscilante
del amortiguador.
En la Figura 4 se comparan los resultados
obtenidos en el primer ciclo de penetración en mimas muestras
recién homogeneizadas (Fig. 4a), a los 15 días (Fig. 4b) y 30 días
(Fig.4c) de reposo en el tubo de ensayo. Los datos de esta figura
muestran claramente que el sedimento del fluido
REPSOLYPF-UGR 32% era significativamente menos
compacto (véase que el pico en la gráfica
fuerza-tiempo se produce a valores de fuerza mucho
menores) que el formado en el fluido comercial.
Ejemplo
4a
En la Figura 5 mostramos los reogramas (esfuerzo
de cizalla en función de velocidad de deformación) de los dos
fluidos que contienen un 32% de hierro
(REPSOLYPF-UGR 32% y FMRCom 32%) bajo la acción de
campos magnéticos de intensidad creciente. Estos reogramas se
obtuvieron en un magnetorreómetro (modelo MCR300 de
Physica-Anton Paar, Alemania) utilizando la
geometría de platos paralelos.
Se observó cómo el esfuerzo necesario para hacer
fluir las muestras (esfuerzo umbral) aumentó en varios órdenes de
magnitud al aplicar campos magnéticos externos con inducción
magnética de hasta B = 431 mT. Entendemos por esfuerzo
umbral el esfuerzo de cizalla necesario para que se produzca una
velocidad de deformación, d\gamma/dt, observable en
la escala de tiempo de la aplicación industrial del fluido.
Tomando como valor de referencia el valor del
esfuerzo de cizalla necesario para alcanzar una velocidad de
deformación de 50 s^{-1} en la Figura 6 se representan los
valores de dicho esfuerzo obtenidos al recorrer un ciclo completo
de campo magnético creciente y después decreciente. Se obtuvieron
los ciclos que se muestran en dicha Figura 6 en la que se comparan
los resultados magneto-reológicos obtenidos para el
fluido de REPSOLYPF-UGR 32% frente a los del fluido
FMRCom 32%. Como se puede observar, se alcanzaron valores de
esfuerzo de cizalla más elevados en el lubricante
REPSOLYPF-UGR 32% (\sigma_{máximo} = 46300 Pa,
para B = 432 mT), que en el comercial (\sigma_{máximo} =
35900 Pa). La anchura del ciclo de histéresis fue similar en
REPSOLYPF-UGR 32% [\Delta\sigma (para B =
215 mT) = 3300 Pa] y en el FMRCom 32% [\Delta\sigma (para
B = 215 mT) = 3500 Pa]. El ciclo de histéresis es
relativamente estrecho y similar en ambos productos.
Se observó el importante incremento de esfuerzo
umbral que se consiguió al aumentar el campo magnético. El fluido
de la presente invención se comportó como un FMR prácticamente
ideal: en ausencia de campo es un fluido newtoniano (esfuerzo
umbral despreciable) y al crecer el campo magnético se convierte en
un fluido plástico con esfuerzo umbral que puede alcanzar valores
muy elevados.
Ejemplo
4b
Las Figuras 7 y 8 representan los resultados
obtenidos para campos magnéticos de baja intensidad. El FMR
REPSOLYPF-UGR 32% desarrolló, para campos
magnéticos con B < 21,5 mT, menores esfuerzos umbrales
(Figuras 7a y 8a) que el del fluido comercial (Figuras 7b y 8b). En
cambio, para valores elevados de campo (Figura 6) se alcanzaron
valores de esfuerzo umbral más elevados. Tenemos, por tanto, un
lubricante REPSOLYPF-UGR 32% con un más amplio
intervalo de respuesta magnetorreológica, desde lubricante
prácticamente newtoniano, para campo nulo, hasta lubricante
no-newtoniano de tipo plástico con muy elevado
esfuerzo umbral y viscosidad, bajo campo magnético intenso, que la
que posee el producto comercial que hemos empleado para
comparar.
Se realizaron ensayos de los FMR formulados por
REPSOLYPF-UGR, y se compararon en algunos casos con
el fluido de FMRCom 32%, en un amortiguador magnetorreológico para
automóvil de tipo monotubo presurizado modelo "MagneRide"
fabricado por Delphi (USA). La temperatura de medida fue en todos
los casos de 40ºC. A tal efecto, todos los ensayos en
amortiguadores incluyen una etapa previa de homogeneización y
calentamiento. Las medidas se realizaron en un dispositivo MTS 835
con unidad de presión MTS 505.11 (MTS Systems Corp., USA). Los
ensayos realizados se describen a continuación.
Ejemplo
5a
Este ensayo se realizó a muy baja velocidad, con
objeto de medir esfuerzos internos distintos de los puramente
hidráulicos. Tal sería el caso de un ensayo de fricción, en un
amortiguador convencional. El amortiguador se sujetó con dobles
rótulas para evitar esfuerzos debidos a desalineamientos. No se
aplicó en este caso ningún tipo de carga lateral. Se mantuvo
velocidad constante de 0,4 mm/s y amplitud de 20 mm, de modo que el
periodo de oscilación es de 100 s. En la Figura 9 se muestran los
resultados de fuerza en función de desplazamiento en compresión y
tracción, en ausencia de campo magnético (intensidad de corriente en
bobina del amortiguador I = 0) y para campos magnéticos crecientes
(intensidad de corriente en la bobina del amortiguador entre 0,5 y
6 Amperios: 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 y 6A). Lo más destacable es que,
incluso para elevadas intensidades de corriente, el amortiguador con
el fluido REPSOLYPF-UGR 32% mostraba un
comportamiento regular sin oscilaciones notables en las curvas
fuerza-desplazamiento (no se observaron picos en la
curvas) que con el lubricante de comercial FMRCom 32%. De los datos
de gráficas como la de la Figura 9, se extrajeron los valores de
fuerza al paso por la posición de desplazamiento nulo para las
distintas intensidades de corriente que se muestran en la Figura
10, tanto para el FMRCom 32% como para REPSOLYPF-UGR
25% y REPSOLYPF-UGR 32%. Se pudo observar que la
respuesta del amortiguador con los dos lubricantes
REPSOLYPF-UGR fue más intensa para intensidades de
corriente menores de 2 A, mientras que ocurrió lo contrario para
intensidades mayores de 3 A.
Estos ensayos mostraban la tendencia a la
agregación de partículas en el fluido comercial FMRCom 32%. Los
ensayos dinámicos demostraban como estas estructuras se rompían al
aplicar cierta cizalla, dando una respuesta en fuerza errática. La
formación de estructuras que se alineaban en la dirección del campo
magnético y se destruyeron rápidamente al aplicar pequeñas
deformaciones, en caso del fluido comercial, daban como resultado
las curvas irregulares de la gráficas 9b. En caso del fluido de la
presente patente REPSOLYPF-UGR, tanto al 25% como
al 32% de hierro, proporcionaban una respuesta monótonamente
creciente y sin irregularidades en todo el rango de funcionamiento
(de 0 a 6A de intensidad de corriente y 12V de voltaje).
Ejemplo
5b
En este ensayo, tras la etapa de calentamiento
(etapa 1), se aplicó una excitación sinusoidal con frecuencias
crecientes: 0,3678 Hz (etapa 2), 0,9266 Hz (etapa 3), 1,853 Hz
(etapa 4), 2,779 Hz (etapa 5), 3,7 Hz (etapa 6) y 7,413 Hz (etapa
7), con una amplitud constante de 45 mm, y velocidades de 52 mm/s
(etapa 2), 131 mm/s (etapa 3), 262 mm/s (etapa 4), 393 mm/s (etapa
5), 524 mm/s (etapa 6) y 1048 mm/s (etapa 7), respectivamente.
Las Figuras 11 representa la dependencia entre
fuerza y desplazamiento en las etapas 2 a 6 para el fluido
REPSOLYPF-UGR 32% (Figura 11a) y FMRCom 32% (Figura
11b) en ausencia de campo magnético. Se observó la existencia de
irregularidades en el fluido comercial FMRCom 32% para las etapas
realizadas a mayor velocidad. Por otra parte, los valores de fuerza
fueron más elevados para el fluido REPSOLYPF-UGR
32%.
La Figura 12 representa las curvas fuerza en
función del desplazamiento obtenidas en la etapa 2 para
intensidades de corriente crecientes (de 0, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 y 6A)
para los mismos dos fluidos, REPSOLYPF-UGR
32%(Figura 12a) y FMRCom 32% (Figura 12b). Son notables dos hechos:
(i) se alcanzaron valores de fuerza más elevados a una misma
intensidad de corriente dada en el fluido
REPSOLYPF-UGR 32R% que en el comercial FMRCom 32%;
y (ii) no se apreciaba respuesta irregular alguna ni siquiera
para elevadas intensidades de corriente en el lubricante
REPSOLYPF-UGR 32%, mientras que la respuesta fue
irregular en el fluido comercial FMRCom 32% (ver las curvas a
elevada intensidad de corriente en la Figura 12b).
Las Figuras 13 muestran los resultados obtenidos
en la etapa 3 de este ensayo, a una mayor frecuencia, 0,9266 Hz y
velocidad 131 mm/s) de los que se pudo extraer conclusiones
similares a los de la Figura 12: (i) se alcanzaron valores
de fuerza más elevados a una misma intensidad de corriente dada en
el fluido REPSOLYPF-UGR 32R% que en el comercial
FMRCom 32%; y (ii) no se apreciaba respuesta irregular
alguna ni siquiera para elevadas intensidades de corriente en el
lubricante REPSOLYPF-UGR 32%, mientras que la
respuesta fue irregular en el fluido comercial FMRCom 32%.
La Figura 14 muestra los resultados obtenidos en
la etapa 2 de este ensayo de caracterización de la fuerza en
función de la velocidad para intensidades de corriente crecientes,
de 0, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 y 6A, en una muestra de lubricante
REPSOLYPF-UGR 32%, en las que de nuevo se observó la
ausencia de irregularidades en la respuesta del amortiguador. De
gráficas como ésta, se pudieron obtener los datos que se
representan en la Figura 15, en la que se representa la relación
entre fuerza máxima y velocidad máxima para las etapas 2 a 7 para
las distintas intensidades de corriente de 0, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 y
6A, para el lubricante REPSOLYPF-UGR 32%. A partir
de gráficas como las de la Figura 15 se pudo obtener la gráfica de
la Figura 16, que representa la fuerza máxima en función de la
intensidad de corriente para oscilaciones de 7,413 Hz (etapa 7). En
esta Figura 16 queda de manifiesto que la respuesta del lubricante
es más intensa (valores de fuerza más elevados) en los lubricantes
REPSOLYPF-UGR (tanto con 25% como con 32% de
hierro) que en el lubricante comercial FMRCom 32% para oscilaciones
sinusoidales de hasta 7,4 Hz.
Ejemplo
5c
En este ensayo, tras la etapa 1 de
calentamiento, se aplicó una excitación en desplazamiento con
frecuencia constante (1,5 Hz en las etapas 2 a 5 y 12 Hz en etapas
6-10). Para ambas frecuencias se aumentó la amplitud
de la carrera en cada una de las etapas, siendo para la frecuencia
de 1,5 Hz de: 10.61 mm (etapa 2), 21.22 mm (etapa 3), 42.22 mm
(etapa 4), 63.66 mm (etapa 5), hasta obtener las siguientes
velocidades máximas: 50 mm/s (etapa 2), 100 mm/s (etapa 3), 200
mm/s (etapas 4), 300 mm/s (etapa 5). Para la frecuencia de 12 Hz
las velocidades máximas y las amplitudes fueron respectivamente:
100 mm/s y 2,653 mm (etapa 6), 200 mm/s y 5,305 mm (etapa 7), 350
mm/s y 9,284 mm (etapa 8), 550 mm/s y 14,589 mm (etapa 9) y 750
mm/s y 19,89 mm (etapa 10).
Las Figuras 17 y 18 representan, a modo de
ejemplo, la dependencia entre fuerza y velocidad en las etapas 2 a
5 (1,5 Hz) y 6 a 10 (12 Hz) para el lubricante
REPSOLYPF-UGR 32% y para el FMRCom 32% en ausencia
de campo magnético aplicado. De manera similar se pudo obtener las
curvas fuerza-velocidad cuando se pasó corriente
(entre 0 y 6A) por la bobina del amortiguador.
Las Figuras 19 muestran los resultados obtenidos
en la etapa 3 para ambos fluidos, REPSOLYPF-UGR 32%
y FMRCom 32%, y las Figuras 20 para la etapa 6. En estas figuras se
puede observar la diferencia entre ambos fluidos: ausencia de picos
en las curvas fuerza-velocidad y mayor intervalo de
valores de fuerza alcanzados en el fluido
REPSOLYPF-UGR 32%, lo que permite una respuesta más
versátil y proporcionada a impulsos mecánicos externos.
A partir de gráficas como las mostradas en las
Figuras anteriores, Figura 19 y Figura 20, se obtuvieron los datos
que se representan en las Figuras 21 y 22 para la relación entre
fuerza máxima y velocidad máxima en los ensayos a 1,5 Hz, en la
Figura 21, y 12 Hz, en el Figura 22, para intensidad de corriente
en el intervalo de 0 A a 6 A para el fluido
REPSOLYPF-UGR 32%.
Finalmente, en la Figura 23 se compararon la
relación entre fuerza e intensidad de corriente para los
lubricantes que contienen un 32% de hierro
(REPSOLYPF-UGR 32% y FMRCom 32%) en dos de las
etapas realizadas: etapa 2 (1,5 Hz; v_{max} = 50 mm/s) y etapa 10
(12 Hz; v_{max} = 1048 mm/s). Se observó que, tanto a bajas como
altas frecuencias, la respuesta del lubricante
REPSOLYPF-UGR 32% fue más intensa en todo el amplio
intervalo de intensidades de corriente ensayado que la del fluido
comercial FMRCom 32%.
La amplia gama de ensayos tribológicos
efectuados en un amortiguador magnetorreológico comercial para
automóviles permiten concluir que el FMR descrito en la presente
invención muestra una respuesta regular, sin picos en ciclos
fuerza-desplazamiento o
fuerza-velocidad, bajo la acción de fuerzas
externas en un amplio rango de amplitudes y frecuencias de
excitación. Sometido a oscilaciones sinusoidales posee una
respuesta más intensa, tanto a bajas frecuencias (aprox. 1 Hz) como
elevadas (aprox. 12 Hz), que otros del mercado. Ello implica que se
puede conseguir una respuesta de intensidad comparable a otros del
mercado con concentraciones de hierro significativamente menores,
lo que reduce problemas de oxidación y degradación del
lubricante.
Claims (22)
1. Fluido magnetorreológico (FMR) donde las
partículas magnéticas están dispersas en una fase líquida que
comprende: un aceite base, un modificador de la viscosidad y un
agente estabilizante.
2. Fluido según la reivindicación 1, donde el
modificador de la viscosidad es un copolímero de estireno y
fumarato.
3. Fluido según la reivindicación 2, donde el
fumarato es dialquil-fumarato.
4. Fluido según cualquiera de las
reivindicaciones 2 ó 3, donde el modificador de la viscosidad
además comprende un polímero de poliéster.
5. Fluido según la reivindicación 4, donde el
polímero de poliéster es el
2-alcoxi-dialquil-succinato.
6. Fluido según cualquiera de las reivindicación
1 a 5, donde el modificador de viscosidad está en una proporción de
entre 1% y 10 (p/v) de aceite base.
7. Fluido según la reivindicación 6, donde el
modificador de viscosidad está en una proporción de entre 2% y 5%
(p/v) de aceite base.
8. Fluido según la reivindicación 1, donde el
agente estabilizante es estearato de aluminio.
9. Fluido según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 8, donde el agente estabilizante está en una
proporción de entre 0,1% y 1% (p/v) de aceite base.
10. Fluido según la reivindicación 9, donde el
agente estabilizante está en una proporción de entre 0,2% y 0,5%
(p/v) de aceite base.
11. Fluido según cualquiera de la
reivindicaciones 1 a 10, donde el aceite base es un aceite mineral
o un aceite de silicona.
12. Fluido según la reivindicación 11, donde el
aceite base está en una proporción de entre 50% y 90% del volumen
total del FMR.
13. Fluido según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde al aceite base se añaden
aditivos anticorrosivos y antioxidantes.
14. Fluido según la reivindicación 13, donde los
aditivos son de naturaleza amínica, fenólica o sus mezclas.
15. Fluido según cualquiera de las
reivindicaciones 13 ó 14, donde los aditivos están en una
proporción menor de 5 g/100 mL de aceite base.
16. Fluido según la reivindicación 1, donde las
partículas magnéticas son de hierro.
17. Fluido según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 16, donde el diámetro de las partículas
magnéticas varían entre 0,1 \mum y 3 \mum.
18. Fluido según cualquiera de las
reivindicaciones 1, 16-17, donde las partículas
magnéticas están en una proporción de entre 10 y 50% del volumen
total del FMR.
19. Fluido según la reivindicación 18, donde las
partículas magnéticas están en una proporción de entre 10 y 30% de
volumen total del FMR.
20. Método de obtención del fluido
magnetorreológico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19,
que comprende los siguientes pasos:
- a.
- Mezclar aceite con el agente estabilizante mediante agitación;
- b.
- Agregar el modificador de la viscosidad mediante agitación; y
- c.
- Agregar las partículas magnéticas en forma gradual mientras continua la agitación.
21. Uso del fluido magnetorreológico según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 como lubricante en la
fabricación de amortiguadores.
22. Uso del fluido magnetorreológico según la
reivindicación 21, donde los amortiguadores son hidráulicos o de
fricción.
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- 2007-10-26 EP EP07119395A patent/EP1918944A3/en not_active Withdrawn
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