RU2663299C1 - Method of producing magnetic oil - Google Patents
Method of producing magnetic oil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663299C1 RU2663299C1 RU2017138664A RU2017138664A RU2663299C1 RU 2663299 C1 RU2663299 C1 RU 2663299C1 RU 2017138664 A RU2017138664 A RU 2017138664A RU 2017138664 A RU2017138664 A RU 2017138664A RU 2663299 C1 RU2663299 C1 RU 2663299C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- surfactant
- magnetic
- carrier fluid
- dielectric constant
- oil
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 22
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 13
- 239000002069 magnetite nanoparticle Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 3
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 12-hydroxyoctadecanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)CCCCCCCCCCC(O)=O ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 2
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 2
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 2
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 229920002601 oligoester Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 229940114072 12-hydroxystearic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 150000002888 oleic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M sodium docusate Chemical group [Na+].CCCCC(CC)COC(=O)CC(S([O-])(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
- C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/28—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder dispersed or suspended in a bonding agent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения магнитных масел на основе высокодисперсного магнетита. Изобретение может быть использовано в машиностроении, приборостроении, в медицине и т.д.The invention relates to the field of producing magnetic oils based on highly dispersed magnetite. The invention can be used in mechanical engineering, instrumentation, medicine, etc.
Известен способ получения магнитной жидкости, включающий получение наночастиц магнетита, последующую их стабилизацию поверхностно-активным веществом (ПАВ) и диспергирование стабилизированных наночастиц магнетита в жидкости-носителе (RU №2394295, кл. H01F 1/28, H01F 1/44, опубл. 10.07.2010).A known method of producing magnetic fluid, including the production of magnetite nanoparticles, their subsequent stabilization with a surface-active substance (surfactant) and the dispersion of stabilized magnetite nanoparticles in a carrier fluid (RU No. 2394295, CL H01F 1/28, H01F 1/44, publ. 10.07 .2010).
Недостатком данного способа является низкая коллоидная устойчивость магнитного масла из-за большого количества агломерированных магнитных частиц и низкой прочности адсорбированных слоев ПАВ.The disadvantage of this method is the low colloidal stability of the magnetic oil due to the large number of agglomerated magnetic particles and the low strength of the adsorbed surfactant layers.
Известен способ получения магнитного масла, включающий образование наночастиц магнетита, покрытие поверхности наночастиц магнетита стабилизирующим веществом в среде углеводорода (RU №2597376, кл. H01F 1/44, C01G 49/08, опубл. 10.09.2016).A known method of producing magnetic oil, including the formation of magnetite nanoparticles, coating the surface of magnetite nanoparticles with a stabilizing substance in a hydrocarbon medium (RU No. 2597376, CL H01F 1/44, C01G 49/08, publ. 09/10/2016).
Недостатками способа являются малая температурно-временная стабильность коллоида и низкая коллоидная устойчивость магнитного масла, обусловленные десорбцией ПАВ в зоне трибоконтакта и образованием агломератов, приводящих к абразивному износу конструкционных деталей узлов трения.The disadvantages of the method are the low temperature and time stability of the colloid and low colloidal stability of the magnetic oil, due to the desorption of surfactants in the tribocontact zone and the formation of agglomerates, leading to abrasive wear of the structural parts of the friction units.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения магнитного масла (RU №2502792, кл. С10М 169/04, С10М 125/10, опубл. 27.12.2013), включающий получение наночастиц магнетита, их стабилизацию ПАВ с последующим добавлением жидкости-носителя.Closest to the proposed is a method for producing magnetic oil (RU No. 2502792, class C10M 169/04, C10M 125/10, publ. 12/27/2013), which includes the production of magnetite nanoparticles, their stabilization of surfactants, followed by the addition of carrier fluid.
Однако масло, полученное по этому способу, не обладает высокой коллоидной устойчивостью в магнитном поле, что обусловлено низким взаимодействием между молекулами ПАВ-стабилизатора и жидкостью-носителем, что приводит к десорбции ПАВ и образованию агломератов из частиц магнетита и, как следствие, к их осаждению из коллоида.However, the oil obtained by this method does not have high colloidal stability in a magnetic field, due to the low interaction between the surfactant stabilizer molecules and the carrier fluid, which leads to the desorption of surfactants and the formation of agglomerates from magnetite particles and, as a consequence, to their deposition from colloid.
Технической проблемой данного изобретения является разработка способа получения магнитного масла, позволяющего уменьшить десорбцию ПАВ-стабилизатора и образование агломератов из частиц магнетита.The technical problem of this invention is the development of a method for producing magnetic oil, which allows to reduce the desorption of a surfactant stabilizer and the formation of agglomerates from magnetite particles.
Техническим результатом является повышение коллоидной устойчивости и создание стабильной намагниченности магнитного масла, что обеспечивает стабильный коэффициент трения и износостойкость в течение длительного времени при использовании магнитного масла в трибосопряжении и, как следствие, увеличение ресурса работы узла трения.The technical result is an increase in colloidal stability and the creation of a stable magnetization of magnetic oil, which provides a stable friction coefficient and wear resistance for a long time when using magnetic oil in tribological conjugation and, as a result, an increase in the service life of the friction unit.
Указанная проблема решается за счет того, что способ получения магнитных масел включает получение наночастиц магнетита, их стабилизацию поверхностно-активным веществом с последующим добавлением жидкости-носителя. Согласно изобретению, поверхностно-активное вещество и жидкость-носитель выбирают из следующего условия Е=⏐εр-εr⏐/εр, где Е - критериальный параметр, εр - диэлектрическая проницаемость поверхностно-активного вещества, εr - диэлектрическая проницаемость жидкости-носителя, при этом критериальный параметр Е равен от 0 до 0,2.This problem is solved due to the fact that the method of producing magnetic oils involves the production of magnetite nanoparticles, their stabilization with a surfactant, followed by the addition of a carrier fluid. According to the invention, the surfactant and the carrier fluid are selected from the following condition E = ⏐ε p -ε r ⏐ / ε p , where E is the criterion parameter, ε p is the dielectric constant of the surfactant, ε r is the dielectric constant of the liquid -carrier, while the criterion parameter E is from 0 to 0.2.
Выбор поверхностно-активного вещества и жидкости-носителя при условии Е=⏐εp-εr⏐/εp определено экспериментально. При значении критериального параметра Е, близком к 0, наблюдали максимальную коллоидную устойчивость магнитного масла, объем отделившейся дисперсионной среды практически отсутствовало, а относительное уменьшение намагниченности магнитного масла - минимально. При Е больше 0,2 объем отделившейся дисперсионной среды достигал более четверти всего объема магнитного масла, а относительное уменьшение намагниченности магнитного масла составляло до 100%.The choice of surfactant and carrier fluid under the condition E = ⏐ε p -ε r ⏐ / ε p was determined experimentally. When the criterion parameter E was close to 0, the maximum colloidal stability of the magnetic oil was observed, the volume of the separated dispersion medium was practically absent, and the relative decrease in the magnetization of the magnetic oil was minimal. When E is greater than 0.2, the volume of the separated dispersion medium reached more than a quarter of the total volume of the magnetic oil, and the relative decrease in the magnetization of the magnetic oil was up to 100%.
Причина зависимости коллоидной устойчивости магнитного масла от диэлектрических характеристик ПАВ и жидкости-носителя объясняется следующим. Агрегация магнитных частиц (без лиофилизирующего поверхностного слоя) начинается под действием сил притяжения Ван-дер-Ваальса и магнитных сил и заканчивается, когда борновская сила отталкивания скомпенсирует их. Расстояние между частицами соответствует положению минимума потенциальной энергии и по порядку величины равно атомарному размеру. Сила Стокса лишь замедляет процесс коагуляции, а тепловое броуновское движение может даже его ускорить.The reason for the dependence of the colloidal stability of magnetic oil on the dielectric characteristics of a surfactant and a carrier fluid is explained as follows. Aggregation of magnetic particles (without a lyophilizing surface layer) begins under the influence of Van der Waals attractive forces and magnetic forces and ends when the Born repulsive force compensates them. The distance between the particles corresponds to the position of the minimum potential energy and is equal to the atomic size in order of magnitude. The Stokes force only slows down the coagulation process, and the thermal Brownian motion can even accelerate it.
Из всех составляющих силу Ван-дер-Ваальса слагаемых, при агрегации определяющую роль играют дисперсионные силы, которые приближенно описывается уравнением Гамакера. Величина силы, в частности, зависит от квадрата поляризуемости молекул жидкости-носителя. В свою очередь поляризуемость молекул выражается из уравнения Клаузиуса-Моссотти через диэлектрическую проницаемость εr среды. При этом из сложной константы Гамакера вытекает, что жидкая прослойка между частицами может значительно изменить силу их взаимодействия.Of all the components that make up the van der Waals force, dispersion forces play a decisive role in aggregation, which are approximately described by the Hamaker equation. The magnitude of the force, in particular, depends on the square of the polarizability of the molecules of the carrier fluid. In turn, the polarizability of molecules is expressed from the Clausius-Mossotti equation in terms of the dielectric constant ε r of the medium. Moreover, it follows from the complex Hamaker constant that the liquid interlayer between particles can significantly change the strength of their interaction.
Для стабилизации магнитного масла используют так называемый структурно-механический барьер, проявление которого возможно только после образования на поверхности магнитных частиц адсорбционного (защитного) слоя из молекул ПАВ, лиофилизирующего поверхность. Механическая упругость такого межфазного слоя не позволяет частицам при сближении образовывать устойчивые конгломераты, которые не смогут самопроизвольно разрушаться за счет броуновского движения. Такой эффект, называемый стерическим фактором стабилизации, может быть эффективно реализован, только когда молекулы адсорбционного слоя прочно связаны с поверхностью частиц и между собой, в противном случае защитный слой может разрушаться при столкновении частиц, и они смогут слипаться.To stabilize magnetic oil, a so-called structural-mechanical barrier is used, the manifestation of which is possible only after the formation of an adsorption (protective) layer of surfactant molecules on the surface of magnetic particles that lyophilizes the surface. The mechanical elasticity of such an interfacial layer does not allow particles to form stable conglomerates when approaching, which cannot be destroyed spontaneously due to Brownian motion. Such an effect, called the steric stabilization factor, can only be effectively realized when the molecules of the adsorption layer are firmly bound to the surface of the particles and to each other, otherwise the protective layer can break down when the particles collide and they can stick together.
При физической адсорбции взаимодействие молекул с поверхностью определяется электростатической составляющей силы Ван-дер-Ваальса, и диэлектрическая проницаемость дисперсионной среды и адсорбата в этом процессе большой роли не играет. Однако взаимодействие молекул между собой происходит за счет индуцированных и дисперсионных сил, каждая из которых зависит от поляризуемости молекул, а значит и от диэлектрической проницаемости εр ПАВ.During physical adsorption, the interaction of molecules with the surface is determined by the electrostatic component of the van der Waals force, and the dielectric constant of the dispersion medium and adsorbate does not play a large role in this process. However, the interaction of molecules between themselves occurs due to the induced and dispersion forces, each of which depends on the polarizability of the molecules, and hence on the dielectric constant ε p of the surfactant.
Защитный слой на частицах может разрушаться не только за счет механических воздействий, но и при термоактивированной десорбции молекул с поверхности в жидкость-носитель. С молекулярной точки зрения, вероятность перехода адсорбированных молекул в раствор тем выше, чем выше их абсолютное значение энергии в сольватной оболочке, состоящей из дисперсионной среды. Другими словами, чем лучше растворяются молекулы адсорбата в жидкости-носителе, тем активнее они десорбируются. Взаимодействие молекул в растворе ПАВ определяется, в частности, ориентационным силами для молекул, имеющих не нулевой дипольный момент и одновременно индуцированными и дисперсионными силами. Все эти силы зависят от диэлектрической проницаемости εr жидкости-носителя и ПАВ εр.The protective layer on the particles can be destroyed not only due to mechanical stresses, but also upon thermally activated desorption of molecules from the surface into the carrier fluid. From the molecular point of view, the probability of the adsorbed molecules passing into solution is the higher, the higher their absolute energy value in the solvate shell, consisting of a dispersion medium. In other words, the better the adsorbate molecules dissolve in the carrier fluid, the more actively they are desorbed. The interaction of molecules in a surfactant solution is determined, in particular, by the orientational forces for molecules having a non-zero dipole moment and simultaneously induced and dispersive forces. All these forces depend on the dielectric constant ε r of the carrier fluid and surfactant ε r .
При высокой поляризуемости молекул жидкости-носителя и наличии у них дипольного момента возможна конкуренция между ними и молекулами ПАВ при адсорбции на активных центрах на поверхности дисперсных частиц. Адсорбированные молекулы жидкости-носителя несомненно менее надежно препятствуют сближению дисперсных частиц.With a high polarizability of the carrier liquid molecules and the presence of a dipole moment, competition between them and surfactant molecules is possible upon adsorption on active centers on the surface of dispersed particles. Adsorbed carrier liquid molecules undoubtedly less reliably interfere with the dispersion of particles.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Для получения магнитного масла брали 20 г магнетита, его обработку проводили в 25 г олигоэфира ОЭ-3, полученного на основе 12-оксистеариновой кислоты, используемого в качестве ПАВ, с диэлектрической проницаемостью εр=4,95. Полученную смесь добавляли в 55 г жидкости-носителя, нагревали до температуры 150°С и выдерживали в течение 10 ч. После чего полученное масло охлаждали до комнатной температуры. Исходная намагниченность магнитного масла была около 30 кА/м. Использовали жидкости-носители слабополярной природы.To obtain magnetic oil, 20 g of magnetite were taken; its processing was carried out in 25 g of OE-3 oligoester, obtained on the basis of 12-hydroxystearic acid used as a surfactant, with a dielectric constant ε p = 4.95. The resulting mixture was added to 55 g of a carrier liquid, heated to a temperature of 150 ° C and held for 10 hours. After that, the resulting oil was cooled to room temperature. The initial magnetization of the magnetic oil was about 30 kA / m. Carrier fluids of a slightly polar nature were used.
В таблице 1 приведены некоторые физико-химические свойства используемых жидкостей-носителей для дисперсионной среды.Table 1 shows some physicochemical properties of the used carrier fluids for the dispersion medium.
где η - вязкость жидкости, εr - диэлектрическая проницаемость, μ - дипольный момент, Jот - отношение намагниченности магнитной жидкости после центрифугирования к исходной намагниченности, Е - критериальный параметр.where η - viscosity of the fluid, ε r - dielectric constant, μ - the dipole moment, J of - the ratio of the magnetization of magnetic fluid after centrifugation by the initial magnetization, E - criterial parameter.
Для экспресс-оценки стабилизирующей способности ПАВ полученные магнитные масла испытывали на устойчивость в поле центробежных сил при комнатной температуре 20-22°С. Фиксированный объем магнитной жидкости - 40 мл загружали в лабораторную центрифугу Т-23 и выдерживали в течение 2 часов при центробежном ускорении около 5600g. По окончании контролировали отделение дисперсионной среды и фиксировали падение намагниченности из-за перехода магнетита в осадок. Для определения магнитных свойств полученных магнитных масел применялся магнетометр, реологические свойства масел изучались на ротационном вискозиметре, для измерения диэлектрической проницаемости использовался промышленный измеритель электрической емкости Е8-4.To expressly evaluate the stabilizing ability of surfactants, the obtained magnetic oils were tested for stability in the field of centrifugal forces at room temperature of 20-22 ° C. A fixed volume of magnetic fluid - 40 ml was loaded into a T-23 laboratory centrifuge and kept for 2 hours at a centrifugal acceleration of about 5600g. At the end, the separation of the dispersion medium was monitored and the decrease in magnetization due to the transfer of magnetite to the precipitate was recorded. A magnetometer was used to determine the magnetic properties of the obtained magnetic oils, the rheological properties of the oils were studied on a rotational viscometer, and an industrial capacitance meter E8-4 was used to measure the dielectric constant.
Учитывая, что намагниченность масла линейно зависит от концентрации дисперсных частиц, количественную оценку устойчивости полученных коллоидов проводили по относительному изменению намагниченности в поле центробежных сил.Considering that the magnetization of oil linearly depends on the concentration of dispersed particles, the stability of the obtained colloids was quantified by the relative change in the magnetization in the field of centrifugal forces.
Из результатов испытаний, представленных в табл. 1 вытекает, что относительное уменьшение намагниченности Jот из-за необратимых седиментационных процессов, что напрямую связано с потерей коллоидной устойчивости магнитного масла, хорошо коррелирует с величиной диэлектрической проницаемости жидкости-носителя.From the test results presented in table. 1 that the relative decrease of magnetization J of irreversible sedimentation processes, which directly relates to loss of the colloidal stability of the magnetic oils, correlates well with the value of the dielectric constant of the carrier liquid.
Максимальная коллоидная устойчивость достигается для жидкости-носителя с диэлектрической проницаемостью εr=4,4-5,1. Снижение намагниченности происходит в результате агрегирования частиц их седиментационного перераспределения.The maximum colloidal stability is achieved for a carrier fluid with a dielectric constant ε r = 4.4-5.1. The decrease in magnetization occurs as a result of aggregation of particles of their sedimentation redistribution.
Коэффициент корреляции Пирсона между величиной, характеризующей устойчивость магнитных масел Jот и параметром Е составляет 0,93. Значит, можно утверждать о существовании тенденции к повышению коллоидной стабильности магнитных масел по мере уменьшения параметра Е.The Pearson correlation coefficient between the value characterizing the stability of magnetic oils J from and the parameter E is 0.93. Therefore, it can be argued that there is a tendency toward an increase in the colloidal stability of magnetic oils as parameter E decreases.
Пример 2Example 2
Пример осуществляли аналогично приведенному выше примеру, но варьировали ПАВ, при этом в качестве жидкости-носителя магнитного масла использовали диоктилсебацинат.The example was carried out similarly to the above example, but the surfactant was varied, while dioctyl sebacinate was used as the carrier fluid of the magnetic oil.
В таблице 2 приведены данные опытов, свидетельствующие о повышении коллоидной устойчивости по мере снижения величины параметра Е (коэффициент корреляции Пирсона для этого случая 0,95).Table 2 shows the experimental data indicating an increase in colloidal stability as parameter E decreases (the Pearson correlation coefficient for this case is 0.95).
где Vот - объем отделившейся дисперсионной среды, *МСДА - алкидная производная олеиновой кислоты. **Альфонокс - олигоэфир на основе этилена с фосфорсодержащей полярной группой.where V from is the volume of the separated dispersion medium, * MSDA is the alkyd derivative of oleic acid. ** Alphonox is an ethylene-based oligoester with a phosphorus-containing polar group.
Из приведенных результатов видно, что максимальной коллоидной устойчивостью, минимальной потерей намагниченности обладают сочетания жидкости-носителя и ПАВ с критериальным параметром, предложенным в формуле изобретения, в частности диоктилсебацинат и ОЭ-3, диоктилсебацинат и жирная кислота.From the above results it is seen that the maximum colloidal stability, minimum loss of magnetization have a combination of carrier fluid and surfactant with the criterion parameter proposed in the claims, in particular dioctylsebacinate and OE-3, dioctylsebacinate and fatty acid.
В настоящее время способ получения магнитного масла находится на стадии опытно-лабораторных испытаний.Currently, the method of producing magnetic oil is at the stage of experimental laboratory tests.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017138664A RU2663299C1 (en) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Method of producing magnetic oil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017138664A RU2663299C1 (en) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Method of producing magnetic oil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2663299C1 true RU2663299C1 (en) | 2018-08-03 |
Family
ID=63142708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017138664A RU2663299C1 (en) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Method of producing magnetic oil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2663299C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5147573A (en) * | 1990-11-26 | 1992-09-15 | Omni Quest Corporation | Superparamagnetic liquid colloids |
| RU2394295C2 (en) * | 2008-06-24 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Method of preparing magnetic liquid |
| RU2434056C1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-11-20 | Николай Михайлович Бай | Dry-lubricant composition |
| RU2502792C1 (en) * | 2012-10-30 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Method of producing magnetic oil |
| EP2334940B1 (en) * | 2008-10-09 | 2014-05-07 | Rigaku Innovative Technologies, Inc. | Magnetic fluid seal with centering of bearing and shaft by compressible member |
| RU2597376C1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method of producing magnetic liquid |
| RU2618069C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") | Method of producing magnetic liquid |
-
2017
- 2017-11-08 RU RU2017138664A patent/RU2663299C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5147573A (en) * | 1990-11-26 | 1992-09-15 | Omni Quest Corporation | Superparamagnetic liquid colloids |
| RU2394295C2 (en) * | 2008-06-24 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Method of preparing magnetic liquid |
| EP2334940B1 (en) * | 2008-10-09 | 2014-05-07 | Rigaku Innovative Technologies, Inc. | Magnetic fluid seal with centering of bearing and shaft by compressible member |
| RU2434056C1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-11-20 | Николай Михайлович Бай | Dry-lubricant composition |
| RU2502792C1 (en) * | 2012-10-30 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Method of producing magnetic oil |
| RU2597376C1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method of producing magnetic liquid |
| RU2618069C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") | Method of producing magnetic liquid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rafiq et al. | A review on properties, opportunities, and challenges of transformer oil‐based nanofluids | |
| Ghasemi et al. | Experimental investigation of the effects of temperature and mass fraction on the dynamic viscosity of CuO-paraffin nanofluid | |
| Sarkar et al. | Effect of particle size on shear stress of magnetorheological fluids | |
| Sundar et al. | Empirical and theoretical correlations on viscosity of nanofluids: a review | |
| Khaleduzzaman et al. | Effect of particle concentration, temperature and surfactant on surface tension of nanofluids | |
| Wahid et al. | Magneto-rheological defects and failures: A review | |
| McCrary et al. | Hypergolic ionic liquids to mill, suspend, and ignite boron nanoparticles | |
| Lamas et al. | Assessing colloidal stability of long term MWCNT based nanofluids | |
| Hosseini‐Dastgerdi et al. | A comprehensive study on mechanism of formation and techniques to diagnose asphaltene structure; molecular and aggregates: a review | |
| Abdo et al. | Effects of nano‐sepiolite on rheological properties and filtration loss of water‐based drilling fluids | |
| Mondragón et al. | Experimental characterization and modeling of thermophysical properties of nanofluids at high temperature conditions for heat transfer applications | |
| Dorosti et al. | Preparation and characterization of water-based magnetorheological fluid using wormlike surfactant micelles | |
| Sanukrishna et al. | Experimental investigation on thermal and rheological behaviour of PAG lubricant modified with SiO2 nanoparticles | |
| Wang et al. | Rheology of nanofluids: a review | |
| Shin et al. | Monodisperse conducting colloidal dipoles with symmetric dimer structure for enhancing electrorheology properties | |
| RU2663299C1 (en) | Method of producing magnetic oil | |
| Müssig et al. | Reversible magnetism switching of iron oxide nanoparticle dispersions by controlled agglomeration | |
| Zhang et al. | Effect of particle size on the wear property of magnetorheological fluid | |
| Prekas et al. | Sedimentation behaviour in electrorheological fluids based on suspensions of zeolite particles in silicone oil | |
| Kirithiga et al. | Investigation of thermophysical properties of aqueous magnesium ferrite nanofluids | |
| Baharuddin et al. | Effect of surfactant on breakdown strength performance of transformer oil-based nanofluids | |
| Li et al. | Relationship between water mobility and viscosity of nanometric alumina suspensions | |
| Sundar et al. | Effect of magnetic field on the thermal conductivity and viscosity of magnetic manganese oxide/ethylene glycol nanofluids: An experimental and ANFIS approach | |
| Hong et al. | Effect of halloysite clay on magnetic carbonyl iron-based magnetorheological fluid | |
| Tajmiri et al. | The effect of ZnO nanoparticles on improved oil recovery in spontaneous imbibition mechanism of heavy oil production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191109 |