ок з однаковим коефіцієнтом заломлення також однакові і впорядковані в просторі. У результаті цього, систему мікровіхрей можна уподібнити системі лінз, проходження через яку паралельного пучка світла і приводить до наблюдаемому оптичному ефекту. При цьому, відповідно до коливальним характером електрогідродинамічної нестійкості протягом деякого перехідного періоду після включення поля спостерігається коливання інтенсивності кільця (малюнок 38).
В
Малюнок 38. Залежність інтенсивності дифракційного кільця, що спостерігається при проходженні променя лазера через шар МЖ, від часу після включення електричного поля.
Частота пульсацій інтенсивності дифракційного кільця істотно залежить від величини напруженості електричного поля (рис.39).
В
Малюнок 39. Залежність частоти пульсацій дифракційного кільця від напруженості електричного поля.
Аналіз отриманої функціональної залежності дозволив встановити, що в початковому інтервалі досліджених значень напруженості поля вона є квадратичною, проте її вигляд змінюється при більш високих значеннях Е (понад 1,5 В· 10 3 кВ/м).
Слід відзначити, що виявлена ​​електрогідродинамічного нестійкість в структурованої магнітної рідини має відмінну особливість, пов'язану з можливістю регулювання її наростання за допомогою додаткового дії магнітним полем. Ілюстрацією цього твердження може служити графік залежності частоти пульсації дифракційного кільця від напруженості постійного магнітного поля, наведений на рис.4.21.
В
Малюнок 40. Залежність частоти пульсацій дифракційного кільця від напруженості постійного магнітного поля (докладні пояснення у тексті).
2.4 Магнітні рідини з квазитвердой структурними утвореннями
Більшість опублікованих робіт в області магнітних рідин присвячені дослідженню фізичних властивостей "класичних" магнітних рідин з магнетитовими частинками на основі керосину, в яких за певних умов можуть утворюватися мікрокрапельні агрегати. Однак, на практиці, як вже вказувалося раніше, застосовуються в основному мж на вузьких засадах - кремнійорганічних і мінеральних маслах, триетаноламін і т.п., дисперсної середовищем в якого є магнетит, залізо і їх композиції. Такі магнітні рідини за своєю структурою і більш високої в'язкості істотно відрізняються від рідин на основі гасу. Вибір дисперсійного середовища обумовлений малим ступенем її випаровуваності, а також прагненням запобігти витіканню МЖ з робочих зазорів установок і пристроїв. Однак, такі несучі середовища зменшують можливість хорошою стабілізації МЗ. Мабуть, у зв'язку з цим, такі магнітні рідини виходять структурованими вже в процесі технологічного приготування, структурні утворення в них безформні, часто за зовнішнім виглядом нагадують пластівці або квазитвердой шаруваті освіти. На рис. 41а наведена фотографія типовою структури такої МЖ (композиція заліза і магнетиту в кремнійорганіки при Т - 293 К, збільшення 700).
В
Малюнок 41. Структурні утворення в мж підвищеної в'язкості (дисперсія магнітета в кремнійорганіки); а до включення поля, б - при Н = 40 кА/м, в-через 20 хвилин після виключення поля.
Зміна температури призводить до зміни форми та конфігурації окремих агрегатів і структури в цілому. Реакція на зовнішнє магнітне поле проявляється у вигляді переважної орієнтації структурних утворень у напрямку поля (рис. 416). При цьому, зміна напрямку поля на протилежне не призводить до переорієнтації агрегатів, що вказує на відсутність у агрегатів власного магнітного моменту, обумовленого упорядкуванням магнітних моментів дисперсних частинок. Слід відзначити, що квазитвердой структурні утворення іноді можуть реалізовуватися також і у відносно стабільних рідинах на основі гасу, проте в цьому випадку, як буде показано нижче, вони можуть мати принципово інший характер, ніж освіти в МЖ підвищеної в'язкості.
1. Релаксація процесів структуроутворення в магнітних рідинах підвищеної в'язкості.
Формування структури в магнітних рідинах підвищеної в'язкості під дією магнітного поля відбувається протягом декількох секунд після його включення (наприклад, в полі з напруженістю 40 кА/м цей час становить 5-10 секунд). Структура, створена полем також зберігається і після його виключення протягом 5-20 хвилин (Ріс.416). Така поведінка структури в тій чи іншій мірі притаманне всім дослідженим зразками, застосовуваним або розробляються для магніторідинні ущільнень різного типу.
Інформація про структурі магнітних рідин і кінетиці структурних змін може бути отримана за допомогою вивчення процесів світлорозсіювання в тонких шарах цих середовищ. З цією метою було досліджено розсіяння лазерного променя при проходженні їм тонкого шару (30 - 50 мкм) МЖ за допомогою експериментальної установки, схема якої наведена на рис.36 і детально описана у 2.3. Як і слід було очікувати, ...
