Vliv nanotyčinek železa na vlastnosti magnetoreologických suspenzí

Bc. Radek VYROUBAL

Master's thesis

The Influence of Iron Nanorods on the Magnetorheological Characteristics Suspension

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu bimorfních magnetoreologických (MR) suspenzí, které byly tvořeny z hlavní části mikročásticemi karbonyl železa (CI) a dále z menší části nanotyčinkami Fe. Tento typ připravených suspenzí vykazoval vyšší MR efekt ve srovnání s konvenčními systémy tvořenými pouze mikročásticemi CI. V další části práce byly připraveny kompozitní částice typu jádro-obal, kdy magnetické jádro bylo potaženo polymerní vrstvou polysiloxanu za využití Stöberovy metody. Vlastnosti částic byly zkoumány pomocí řady fyzikálně chemických metod jako např. infračervená spektroskopie, elektronová mikroskopie, termogravimetrie nebo testování chemické stability vůči působení kyselin. Enkapsulace polymerní vrstvou měla za následek zvýšení termooxidační a chemické stability testovaných částic, které doposud představovaly výrazný nedostatek MR suspenzí. Současně bylo potažením částic polysiloxanem dosaženo lepších interakcí mezi dispergovanými částicemi a nosnou kapalinou, což vedlo následně ke zvýšení sedi-mentační stability testovaných MR suspenzí

Abstract:

This diploma thesis is focused on the preparation of dimorphic magnetorheological (MR) suspensions, which consisted from the major part of microparticles of carbonyl iron (CI), and from the minor part of iron nanorods. This type of suspensions showed higher MR effect in comparison with conventional systems consisting only from CI microparticles. Furthermore, composite particles of core-shell structure were prepared, in which magnetic core was coated with polysiloxane layer via Stöber method. Properties of the particles were examined using variety of physical and chemical methods such as infrared spectroscopy, electron microscopy, thermogravimetry or testing of chemical stability of particles in acid solution. Encapsulation with polymeric material resulted in improved thermo-oxidative and chemical stability of tested particles, which represents a significant problem in state of art MR suspensions. At the same time, coating of particles with pol-ysiloxane provides better interaction between dispersed particles and carrier liquid, which consequently leads to improved sedimentation stability of subjected MR suspensions.

Keywords

Magnetoreologie, Stabilita suspenze, Core-shell materiál, Bimorfní suspenze, Nanotyčinky Fe, Karbonylové železo, Polysiloxan

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2012

Accessible from:: 14. 5. 2012

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Michal Sedlačík

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Polymer Engineering