Comme le nano-diamant fragmenté avait une dureté élevée, le MRF à la surface de la balle pendant le frottement n'était pas stable. De plus, à mesure que la durée et le rôle de la charge augmentaient, une fosse et des débris sont apparus à la surface de la balle. Comme le nano-diamant était de plus petite taille, des nano-diamants et des débris supplémentaires sont entrés dans la fosse et ont continué à polir davantage la surface, alors que la profondeur et le diamètre du point d'usure sont devenus plus élevés. La rotation des billes d'acier a produit un frottement plus élevé et la machine d'essai à quatre billes a détecté un coefficient de frottement plus élevé; par conséquent, la courbe du coefficient de frottement a produit un pic. Le changement de forme de la paroi a affecté la distribution de l'intensité du champ magnétique, alors que les chercheurs ont découvert que plus le sillon est profond avec plus la force du champ magnétique est élevée. En ce moment, les particules ferromagnétiques sont devenues une chaîne solide plus longue et parce que la paroi n'était plus lisse, le frottement entre la chaîne magnétique et la paroi est devenu plus élevé. Cela a conduit à l'exposition d'une limite d'élasticité au cisaillement élevée. Crédit :Dr Mingmei Zhao
Des chercheurs chinois ont découvert que le nano-diamant avait un impact significatif sur les performances des fluides magnétorhéologiques (MRF). La limite d'élasticité au cisaillement et la stabilité de sédimentation des MRF se sont avérées avoir le potentiel d'être fortement améliorées au cours du processus. Plus la force du champ magnétique est élevée, plus la différence de résistance au cisaillement est élevée.
Afin d'analyser les effets du nano-diamant sur les performances des MRF, le MRF-1 avec une fraction massique de 2% en nano-diamant et le MRF-2 sans nano-diamant ont été préparés avec la poudre de fer carbonyle en phase dispersée et l'huile minérale synthétique en phase continue. La viscosité et la contrainte de cisaillement des MRF sous différents champs magnétiques ont été mesurées par le rhéomètre Anton-Paar (MCR 302). La stabilité de décantation MRF a été étudiée par une méthode d'observation debout. Une machine d'usure à quatre billes a été utilisée pour le test d'usure à 0,1 T de champ magnétique, alors que le champ magnétique était fourni par une bobine externe. Aussi, l'interféromètre à lumière blanche tridimensionnel a été utilisé pour observer la surface du point d'usure de la bille, afin de déterminer les propriétés de frottement MRF.
Les résultats ont démontré que le nano-diamant avait une augmentation significative de l'usure de surface. La limite d'élasticité au cisaillement et la stabilité de sédimentation du MRF pourraient être fortement améliorées.
La méthode de préparation MRF contenant le nano-diamant était simple et peu coûteuse, tout en améliorant apparemment la stabilité de décantation de l'application MRF et en augmentant considérablement la limite d'élasticité au cisaillement. Cette méthode a brisé le goulot d'étranglement traditionnel des MRF et a eu une signification importante, mais l'usure de l'appareil était plus aiguë. Par conséquent, le MRF doit encore être amélioré. L'équipe de recherche explore actuellement la préparation d'une MRF de haute performance.
