ування магнітних рідин з різним середнім діаметром частинок, але з їх однаковою числовий концентрацією. Такі рідини відрізняються величиною намагніченості насичення, а також тангенса кута нахилу початкових ділянок кривих намагнічування, а саме:
. (1.16)
Крім того, для МЖ з великими частками насичення кривої намагнічування настає при меншому значенні напруженості поля.
Неважко показати, що в області полів, близьких до насичення, залежність (1.10) з урахуванням полідисперсності системи може бути представлена ​​також у наступному вигляді:
,
(1.17)
На малюнку 6 наведено експериментально отримані криві намагнічування для двох зразків магнітної рідини, що відрізняються середніми розмірами частинок (= 9 нм, = 14 нм), але з однаковою розрахункової концентрацією.
В
Малюнок 6. Криві намагнічення магнітних рідин з однаковою числовий концентрацією, але з різним середнім діаметром дисперсних частинок
На малюнку 7 представлені ці ж залежності в координатах в області сильних полів.
В
Малюнок 7. Залежність намагніченості від зворотної величини напруженості поля магнітних рідин з однаковою числовий концентрацією, але з різним середнім діаметром дисперсних частинок (l-d = 14 нм, 2-d = 9 нм).
Як видно з малюнка 7 в області полів, близьких до насичення, представлені залежності є лінійними з однаковими значеннями тангенса кута нахилу. Слід було очікувати, для МЖ з великим розміром частинок залежність стає лінійної при більш низьких значеннях напруженості поля. Однак, експериментально це не було підтверджено, що можливо пов'язано з проявом диполь-дипольного взаємодії, роль якого зростає при укрупненні частинок.
В
В§ 3. Магнітна сприйнятливість магнітних рідин і її функціональні залежності
Згідно одночасткової моделі, що передбачає можливість опису процесів намагнічування магнітних рідин за допомогою теорії Ланжевена, залежність їх магнітної сприйнятливості від концентрації дисперсної фази повинна бути лінійною. Однак, в перших же роботах, присвячених дослідженням у цій галузі [16, 17] було показано, що вона такою не є.
На малюнку 8 наведена залежність магнітної сприйнятливості магнітної рідини з магнетитовими частинками і гасом в якості дисперсійного середовища від об'ємної концентрації дисперсної фази [17], виміряної в змінному полі, частотою 200 Гц, при різноманітних значеннях напруженості додатково прикладеного постійного магнітного поля.
В
Малюнок 8. Залежність відносної величини магнітної сприйнятливості магнітної рідини від об'ємної концентрації дисперсної фази за відсутності зовнішнього магнітного поле (крива 1) і при різних значеннях його напруженості; 2 - Н = 280 А/м, 3 - Н = 360 А/м, 4 - Н = 1200 А/м.
Як видно з малюнка, всі графіки є нелінійними, при цьому можна констатувати, що найбільш сильне зміна тангенса кута нахилу представлених залежностей спостерігається в області концентрацій 4 -6%. Збільшення зовнішнього постійного магнітного поле приводить до зменшення нелінійності концентраційної залежності магнітної сприйнятливості аж до його повного зникнення при напруженості поля = 2 кА/м. Аналогічні залежності отримані також і при безпосередньому використанні, в Як вимірювальний, постійного магнітного поля (за допомогою балістичного методу). У подальшому, про отримання нелінійної залежності магнітної сприйнятливості магнітних рідин на основі гасу від об'ємного вмісту магнетиту повідомлялося в роботах А.Ф. Пшеничникова з співавторами [18,19]. Нелінійний характер залежності магнітної сприйнятливості від концентрації дисперсної фази був виявлений також для інших типів магнітних рідин [20]. На малюнку 9 показано залежність дійсної частини комплексної магнітної сприйнятливості (частота 200 Гц) від концентрації магнетитових часток для магнітної рідини на основі вакуумного масла, яка, як можна бачити з малюнка, помітно змінює свою крутизну при концентрації = +4%. Слід зазначити, що у всіх випадках, час проведення концентраційних досліджень магнітної сприйнятливості магнітних рідин, зміна концентрації дисперсної фази, як правило, здійснюється шляхом послідовного розведення вихідного зразка рідиною, використовуваної в якості дисперсійного середовища.
В
Малюнок 9. Залежність дійсної частини магнітної сприйнятливості (крива 2, f = 200 Гц) і магнітної сприйнятливості в постійному полі (крива 1) від об'ємної концентрації дисперсної фази при напруженості вимірювального поля 160 А/м.
Однак, така процедура може призвести до часткового порушення агрегативной стійкості магнітної рідини. Наприклад, розбавлення магнітної рідини чистим гасом при певних умовах призводить [21Дроздова] до появи мікрокраплинного агрегатів, в яких концентрація дисперсних частинок вище, ніж у омиває їх середовищі. Процес формування мікрокраплинного агрегатів (який докладно буде розглянуто в наступному розділ...
