Вивчення магнітних рідин на основі трансформаторних мастил методом малокутового розсіяння нейтронів

Автор(и)

  • M. Karpets Institute of Experimental Physics of the SAS, Faculty of Electrical Engineering and Informatics, Technical University of Kosice
  • M. Rajnak Institute of Experimental Physics SAS
  • O. Ivankov Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants of Ukrainian NAS
  • K. Paulovicova Institute of Experimental Physics of the SAS
  • M. Timko Institute of Experimental Physics of the SAS
  • P. Kopcansky Institute of Experimental Physics of the SAS
  • L. Bulavin Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe65.8.729

Ключові слова:

external fields, magnetic fluids, magnetic nanoparticles, transformer oil-based ferrofluids

Анотація

Вiдомо, що магнiтнi рiдини зазвичай реагують на магнiтнi поля i ними можна манiпулювати такими зовнiшнiми полями. Агрегацiя частинок у магнiтних нанорiдинах може бути викликана навiть постiйним електричним полем. Представлено експериментальне вивчення магнiтних колоїдних частинок i їх змiни пiд впливом зовнiшнього електричного поля в магнiтних рiдинах на основi двох трансформаторних мастил з рiзними концентрацiями наночастинок. За допомогою методу малокутового розсiяння нейтронiв показано вплив iнтенсивностi електричного поля i концентрацiї магнiтних наночастинок на їх агрегацiю.

Посилання

Colloidal Magnetic Fluids, edited by S. Odenbach (Springer, 2009).

J. Kudelcik, P. Bury, P. Kopcansky, M. Timko. Dielectric breakdown in mineral oil ITO 100 based magnetic fluid. Phys. Procedia 9, 78 (2010). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2010.11.019

A. Skumiel, T. Hornowski, A. Jozefczak. Heating characteristics of transformer oil-based magnetic fluids of different magnetic particle concentrations. Int. J. Thermophys. 32, 876 (2011). https://doi.org/10.1007/s10765-010-0799-4

J. Miao, M. Dong, M. Ren, X. Wu, L. Shen, H. Wang. Effect of nanoparticle polarization on relative permittivity of transformer oil-based nanofluids. J. Appl. Phys. 113, 204103 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4807297

M. Rajnak, J. Kurimsky, B. Dolnik, P. Kopcansky, N. Tomasovicova, E. A. Taculescu-Moaca, M. Timko. Dielectric-spectroscopy approach to ferrofluid nanoparticle clustering induced by an external electric field. Phys. Rev. E 90, 032310 (2014). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.90.032310

J. G. Hwang, M. Zahn, L.A.A. Pettersson. Bipolar charging and discharging of a perfectly conducting sphere in a lossy medium stressed by a uniform electric field. J. Appl. Phys. 109, 084331 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3563074

P. Bartko, M. Rajnak, R. Cimbala, K. Paulovicova, M. Timko, P. Kopcansky, J. Kurimsky. Effect of electrical polarity on dielectric breakdown in a soft magnetic fluid. J. Magn. Magn. Mater. 497, 166007 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.166007

J. Kurimsky, M. Rajnak, R. Cimbala, J. Rajnic, M. Timko, P. Kopcansky. Effect of magnetic nanoparticles on partial discharges in transformer oil. J. Magn. Magn. Mater. 496, 165923 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.165923

M.L. Karpets, T.V. Tropin, L.A. Bulavin, J.W.P. Schmelzer. Neutron reflectometry for structural studies in thin films of polymer nanocomposites. Modeling. Nucl. Phys. At. Energy 19, 376 (2018) (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/jnpae2018.04.376

L. Melnikova, V.I. Petrenko, M.V. Avdeev, V.M. Garamus, L. Almasy, O.I. Ivankov, L.A. Bulavin, Z. Mitroova, P. Kopcansky. Effect of iron oxide loading on magnetoferritin structure in solution as revealed by SAXS and SANS. Colloids Surf. B 123, 82 (2014). https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2014.08.032

V.I. Petrenko, M.V. Avdeev, V.M. Garamus, L.A. Bulavin, P. Kopcansky. Impact of polyethylene glycol on aqueous micellar solutions of sodium oleate studied by small-angle neutron scattering. Colloids Surf. A 480, 191 (2015). https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2014.11.064

M. Rajnak, V.I. Petrenko, M.V. Avdeev, O.I. Ivankov, A. Feoktystov, B. Dolnik, J. Kurimsky, P. Kopcansky, M. Timko. Direct observation of electric field induced pattern formation and particle aggregation in ferrofluids. Appl. Phys. Lett. 107, 073108 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4929342

A. Nagornyi, V.I. Petrenko, M. Rajnak, I.V. Gapon, M.V. Avdeev, B. Dolnik, L.A. Bulavin, P. Kopcansky, M. Timko. Particle assembling induced by non-homogeneous magnetic field at transformer oil-based ferrofluid/silicon crystal interface by neutron reflectometry. Appl. Surf. Sci. 473, 912 (2019). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.12.197

L. Vekas, M.V. Avdeev, D. Bica. NanoScience in Biomedicine, edited by D. Shi (Springer, 2009).

I. Kuklin, A.Kh. Islamov, V.I. Gordeliy. Scientific reviews: two-detector system for small-angle neutron scattering instrument. Neutron News 16, 16 (2005). https://doi.org/10.1080/10448630500454361

M. Balasoiu, M.V. Avdeev, V. Aksenov, V. Ghenescu, M. Ghenescu, G. Torok, L. Rosta, D. Bica, L. Vekas, D. Hasegan. Structural studies of ferrofluids by small angle neutron scattering. Rom. Repts. Phys. 56, 601 (2004). http://www.sasview.org/

M.V. Avdeev, D. Bica, L. Vekas, V.L. Aksenov, A.V. Feoktystov, O. Marinica, L. Rosta, V.M. Garamus, R. Willumeit. Comparative structure analysis of non-polar organic ferrofluids stabilized by saturated mono-carboxylic acids. J. Colloid Interface Sci. 334, 37 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.03.005

Downloads

Опубліковано

2020-07-30

Як цитувати

Karpets, M., Rajnak, M., Ivankov, O., Paulovicova, K., Timko, M., Kopcansky, P., & Bulavin, L. (2020). Вивчення магнітних рідин на основі трансформаторних мастил методом малокутового розсіяння нейтронів. Український фізичний журнал, 65(8), 729. https://doi.org/10.15407/ujpe65.8.729

Номер

Розділ

Структура речовини