PL217540B1

PL217540B1 - Magnetorheological fluid

Info

Publication number: PL217540B1
Application number: PL392655A
Authority: PL
Inventors: Monika Kciuk; Roman Turczyn; Sławomir Kciuk; Arkadiusz Mężyk
Original assignee: Politechnika Śląska
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2014-07-31
Also published as: PL392655A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest ciecz magnetoreologiczna zwana cieczą magnetoreologiczną RCHM3B5.The subject of the invention is a magnetorheological fluid called the magnetorheological fluid RCHM3B5.

Znana jest ciecz magnetoreologiczna będąca układem dwu- lub wielofazowym, w skład której wchodzi faza ciekła będąca medium ciągłym, z rozproszoną w niej substancją o właściwościach ferromagnetycznych. Dodatkiem ferromagnetycznym są metale i ich stopy oraz tlenki metali o odpowiednim uziarnieniu (D50 = 0,1 - 30 ąm).There is known a magnetorheological fluid which is a two- or multiphase system, which includes a liquid phase which is a continuous medium with a substance dispersed in it having ferromagnetic properties. The ferromagnetic additive is metals and their alloys as well as metal oxides of the appropriate grain size (D50 = 0.1 - 30 µm).

Działanie cieczy magnetoreologicznej polega na istotnej zmianie jej lepkości w obecności pola magnetycznego. Zmiana lepkości powoduje zmianę charakterystyki pracy urządzenia, np. zmianę charakterystyki tłumienia w przypadku tłumika. Pole magnetyczne generowane jest poprzez przepływ prądu o odpowiednim natężeniu w cewkach będących elementem konstrukcji urządzeń, w których ma pracować ciecz magnetoreologiczna.The action of the magnetorheological fluid is based on a significant change in its viscosity in the presence of a magnetic field. The change in viscosity changes the operating characteristics of the device, e.g. the damping characteristics of a damper change. The magnetic field is generated by the flow of current of appropriate intensity in the coils that are part of the construction of devices in which the magnetorheological fluid is to operate.

Ciecz według wynalazku, charakteryzuje się tym że zawiera żelazo karbonylkowe o rozdrobnieniu D50 = 0,1 - 30 ąm w jej składzie wynosi od 70 do 85% wagowych oraz dodatki przeciwdziałające sedymentacji. Jako dodatki przeciwdziałające sedymentacji zawiera: hydrofobową i/lub hydrofilową krzemionkę koloidalną o rozdrobnieniu D50 = 0,005 - 0,05 ąm i powierzchni właściwej od 100 do 400 m²/g. Ponadto jako dodatki przeciwdziałające sedymentacji zawiera: środki powierzchniowo czynne niejonowe i/lub jonowe w tym kationowe oraz anionowe, estry i poliestry kwasu sebacynowego i stearynowego w ilości 0,5 do 5 procent wagowych.The liquid according to the invention is characterized by the fact that it contains carbonyl iron with a fragmentation D 50 = 0.1 - 30 µm, its composition ranges from 70 to 85% by weight and anti-sedimentation additives. As anti-sedimentation additives it contains: hydrophobic and / or hydrophilic colloidal silica with a particle size D50 = 0.005 - 0.05 µm and a specific surface area from 100 to 400 m ² / g. In addition, as anti-sedimentation additives, it contains: non-ionic and / or ionic surfactants, including cationic and anionic surfactants, esters and polyesters of sebacic and stearic acid in an amount of 0.5 to 5 percent by weight.

Ciecz według wynalazku przeznaczona jest do stosowania w aktywnych elementach układów mechanicznych, takich jak sprzęgła, hamulce i tłumiki pozwalająca na adaptywną zmianę charakterystyki pracy tych urządzeń i dostosowanie jej do chwilowych obciążeń. Lepkość początkowa cieczy według wynalazku w nieobecności pola magnetycznego wynosi od 4 do 100 Pa-s. Zastosowane w cieczy dodatki zapewniają, że stopień sedymentacji substancji ferromagnetycznej w okresie trzech tygodni nie przekracza 15%.The liquid according to the invention is intended for use in active elements of mechanical systems, such as clutches, brakes and dampers, allowing for an adaptive change in the operating characteristics of these devices and its adaptation to temporary loads. The initial viscosity of the liquid according to the invention in the absence of a magnetic field is between 4 and 100 Pa · s. The additives used in the liquid ensure that the sedimentation degree of the ferromagnetic substance does not exceed 15% over a period of three weeks.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Ciecz magnetoreologiczna zawiera jako fazę ciągłą olej mineralny uniwersalny o lepkości 4 Pa-s i temperaturze stosowania od -30 do 70°C, ponadto zawiera żelazo karbonylkowe o rozdrobnieniu D50 = 0,1 - 30 ąm w ilości 70 do 85% wagowych oraz dodatki przeciwdziałające sedymentacji - hydrofobową i/lub hydrofilową krzemionkę koloidalną o rozdrobnieniu D50 = 0,005 - 0,05 ąm i powierzchni właściwej od 100 do 400 m²/g w ilości od 3 do 5% wagowych.The magnetorheological fluid contains as a continuous phase universal mineral oil with a viscosity of 4 Pa-s and an application temperature from -30 to 70 ° C, moreover it contains carbonyl iron with a fragmentation of D50 = 0.1 - 30 μm in the amount of 70 to 85% by weight and anti-corrosive additives. sedimentation - a hydrophobic and / or hydrophilic colloidal silica with powder, D50 = 0.005 - 0.05 pm and a specific surface area of 100 to 400 m ² / g in an amount of from 3 to 5% by weight.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Ciecz magnetoreologiczna zawiera jako fazę ciągłą olej mineralny uniwersalny o lepkości 4 Pa-s i temperaturze stosowania od -30 do 70°C, ponadto zawiera żelazo karbonylkowe o rozdrobnieniu D50 = 0,1 - 30 ąm w ilości 70 do 85% wagowych oraz dodatki przeciwdziałające sedymentacji - hydrofobową i/lub hydrofilową krzemionkę koloidalną o rozdrobnieniu D50 = 0,005 - 0,05 ąm i powierzchni właściwej od 100 do 400 m²/g w ilości od 0,5 do 3% wagowych oraz środek powierzchniowo czynny niejonowy - ester kwasu sebacynowego i kationowy - czwartorzędowy bromek alkiloamonowy w ilości od 1 do 2% wagowych.The magnetorheological fluid contains as a continuous phase universal mineral oil with a viscosity of 4 Pa-s and an application temperature from -30 to 70 ° C, moreover it contains carbonyl iron with a fragmentation of D50 = 0.1 - 30 μm in the amount of 70 to 85% by weight and anti-corrosive additives. sedimentation - hydrophobic and / or hydrophilic colloidal silica with a fragmentation of D50 = 0.005 - 0.05 μm and a specific surface area from 100 to 400 m ² / g in the amount of 0.5 to 3% by weight and a non-ionic surfactant - ester of sebacic and cationic acid - quaternary alkylammonium bromide in an amount of 1 to 2% by weight.

Claims

1.Magnetorheological liquid containing as a continuous phase mineral, semi-synthetic, synthetic or silicone oil and as a ferromagnetic additive carbonyl iron or carbonyl iron coated with silica (SiO2), characterized in that it contains carbonyl iron with a fineness D50 = 0.1 - 30 mm its composition ranges from 70 to 85% by weight and anti-sedimentation additives.

2. The magnetorheological fluid according to claim 1, 1, characterized in that the anti-settling additives comprising: a hydrophobic and / or hydrophilic colloidal silica by grinding ₂

D50 = 0.005 - 0.05 pm and a specific surface area of 100 to 400 m ² / g.

3. The magnetorheological fluid according to claim 1, The composition of claim 1, characterized in that as anti-sedimentation additives it contains: non-ionic and / or ionic surfactants, including cationic and anionic surfactants, esters and polyesters of sebacic and stearic acid in an amount of 0.5 to 5 percent by weight