ідин при намагніченості насичення до 60 кА/м може досягати величини порядку 10 4 Па В· с, тому їх іноді порівнюють з магнітними пастами. Для потреб медицини розробляються мж на різних харчових рослинних оліях.
В§ 2. Уявлення про намагнічуванні агрегативно-стійких полідисперсних магнітних рідин у рамках одночасткової моделі
На початковому етапі дослідження магнітних рідин було сформоване уявлення про них як однорідної рідкої намагнічується середовищі з термодинамічно рівноважної поляризацією. У цьому випадку пондеромоторні вплив неоднорідного магнітного поля на магнітну рідину розглядалося на основі наявності в ній об'ємної щільності сил і об'ємної щільності імпульсів сил.
Можливість подання магнітної рідини у вигляді однорідного дипольного газу, в якому елементарним носієм магнітного моменту є дисперсна частинка, дозволяє застосувати для описи намагнічування такої системи закон Ланжевена [9], виведений ним для ансамблю молекул парамагнітного газу. У цьому випадку вираз для намагніченості магнітної рідини М в магнітному полі Н може бути представлено у вигляді:
, (1.2)
,
де М S - намагніченість насичення вихідного диспергированного речовини, П† - об'ємна концентрація твердої фази, М в€ћ - намагніченість насичення магнітної рідини, m - магнітний момент дисперсної частинки.
В області слабких полів функція Ланжевена може бути представлена ​​першим членом розкладу в ряд Тейлора (). У цьому випадку вираз для початкової магнітної сприйнятливості П‡ = М/Н має вигляд:
(1.3)
Аналіз останнього виразу з урахуванням того, що магнітний момент дисперсної частинки визначається величиною її обсягу (), приводить до виводу про сильну залежності величини магнітної сприйнятливості магнітної рідини від діаметра дисперсних частинок (). Так, наприклад, збільшення діаметра частинок від 8 до 14 нм має призвести до збільшення магнітної сприйнятливості більш ніж на порядок. Разом з тим, неважко помітити, що збільшення розміру частинок при збереженні їх числовий концентрації призводить також і до збільшення об'ємного вмісту дисперсної фази, допустима величина якого для стійких магнітних рідин не перевищує 20 - 25 об'ємних відсотків. Очевидно, Для зручності аналізу магнітної сприйнятливості магнітних рідин потрібно використовувати для неї інший вираз, в яке крім розміру часток входив би параметр, характеризує їх об'ємний вміст. Припускаючи, що форма частинок близька до сферичної, з урахуванням m = M S V для магнітної сприйнятливості магнітної рідини неважко отримати:
(1.4)
де М в€ћ = Nm - намагніченість насичення колоїду, d - діаметр частинок, n - число часток в одиниці об'єму.
Як можна бачити, в цей вираз входить намагніченість насичення магнітної рідини (), обумовлена ​​величиною об'ємної концентрації магнітної фази.
В області сильних полів ( Оѕ >> 1) функцію Ланжевена можна представити у вигляді L (Оѕ) = 1 - 1/ Оѕ і тоді рівняння (1.2) приймає вигляд:
. (1.5)
На основі ланжевеновской Залежно намагніченості від поля виник метод магнітної гранулометріі [10]. За допомогою цього методу можливе визначення діаметра частинок d 0 частинки за вимірюваннями магнітної сприйнятливості в слабких полях і за вимірюваннями намагніченості насичення d в€ћ в області сильних полів. Відповідні розрахунки проводяться за формулами:
. (1.6)
де в області лінійної залежності М (1/ Н ).
У перших експериментальних роботах, присвячених дослідженню намагніченості магнітних рідин, вказувалося на гарну згоду кривих намагнічування з функцією Ланжевена [2, 11]. При цьому, деяке їх розбіжність усувалося шляхом врахування розподілу часток по розмірами [11]. Разом з тим, виявилося, що незалежні розрахунки об'ємної концентрації по щільності і магнітним вимірам (намагніченості насичення) дають дещо відмінні значення. Ця відмінність пов'язують з тим [12], що молекули олеїнової кислоти можуть, вступаючи в хімічну реакцію з магнетитом, утворювати на поверхні частки шар олеату заліза, який є немагнітним з'єднанням. Внаслідок цього відбувається зменшення діаметра магнітного керна на деяку величину, яка, за думку авторів [13], дорівнює постійної грати кристалічного магнетиту. У цьому випадку для намагніченості, з урахуванням розподілу частинок за розмірами, можна записати
, (1.7)
де n i - число часток діаметром d i .
У проводилися магнітогранулометріческіх розрахунках [12-14] було виявлено, що значення діаметра части...
