Магнитофорез и диффузия коллоидных частиц в тонком слое магнитной жидкости
![Диссертация: Магнитофорез и диффузия коллоидных частиц в тонком слое магнитной жидкости](https://gugn.ru/work/5000844/cover.png)
Основные причины, снижающие стабильность магнитных жидкостей, это характерные для всех коллоидов Ван-дер-Ваальсовы силы межчастичного притяжения и специфическое для ферроколлоидов магнитоди-польные взаимодействия частиц. Эти факторы приводят к объединению одиночных коллоидных частиц в капельные агрегаты и наноскопические агрегаты. Несмотря на то, что магнитные жидкости являются хорошо… Читать ещё >
Содержание
- 1. Обзор литературы
- 1. 1. Стабилизация магнитных жидкостей
- 1. 2. Капельные агрегаты
- 1. 3. Наноскопические агрегаты и экспериментальные методы их исследования
- 1. 4. Исследование динамических процессов как метод анализа микроструктуры в магнитных жидкостей
- 1. 5. Магнитофорез в магнитных жидкостях
- 2. Измерение поперечной восприимчивости и намагниченности магнитных жидкостей
- 2. 1. Актуальность измерения кривой намагничивания и проведения магнитогранулометрического анализа
- 2. 2. Методика измерений
- 2. 3. Гранулометрический анализ магнитных жидкостей
- 2. 4. Обработка экспериментальных данных
- 3. Магнитофорез: аппаратурное оформление и методика эксперимента
- 3. 1. Фотометрическая установка
- 3. 2. Погрешности измерений
- 3. 3. Влияние гравитационного поля
- 4. Магнитофорез частиц в разбавленных магнитных жидкостях
- 4. 1. Введение
- 4. 2. Равновесное распределение частиц в разбавленных магнитных жидкостях
- 4. 3. Учет полидисперсности частиц
- 4. 4. Влияние агрегатов
- 4. 5. Анализ экспериментальных данных
- 5. Динамика магнитофореза в плоском слое магнитной жидкости
- 5. 1. Введение
- 5. 2. Динамика магнитофореза в разбавленных растворах
- 5. 3. Детали эксперимента и методика обработки результатов
- 5. 4. Результаты эксперимента
- 6. Расслоение концентрированных магнитных жидкостей в неоднородном магнитном поле
- 6. 1. Введение
- 6. 2. Уравнение массообмена для концентрированной магнитной жидкости
- 6. 3. Расчет размагничивающих полей
- 6. 4. Результаты обработки экспериментальных концентрационных профилей
Магнитофорез и диффузия коллоидных частиц в тонком слое магнитной жидкости (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Объект исследования и актуальность темы. Магнитные жидкости (ферроколлоиды) — это коллоидные растворы феррии ферромагнитных материалов в обычных немагнитных жидкостях-носителях. Чаще всего в качестве ферромагнитного материала используется магнетит, железо, никель или кобальт, а в качестве жидкости-носителя в зависимости от технической или медико-биологической области применения феррокол-лоида — углеводороды, кремнийорганические жидкости, вода. Материал коллоидных частиц определяет основные магнитные свойства жидкости, а жидкость-носитель в значительной мере определяет эксплуатационные свойства и область применения того или иного коллоида — температурный режим, давление насыщенных паров, применимость в биологических средах и т. п.
Магнитные жидкости не существуют в природе в свободном виде и всегда являются продуктом искусственного синтеза. Впервые магнитные жидкости были изготовлены и систематически изучены исследовательской группой Р. Розенцвейга в середине XX века. Первые образцы магнитных коллоидов были получены размалыванием ферритовых порошков в шаровых мельницах. При этом частицы порошка, взвешенные в смеси жидкости-носителя и стабилизатора, в результате длительного (несколько недель) механического помола измельчались и покрывались слоем стабилизатора, что предотвращало коагуляцию (слипание) частиц. Принципиальное отличие магнитных коллоидов от магнитных суспензий — это на несколько порядков меньшие размеры частиц. В суспензиях характерный размер частиц составляет порядка 1 — 100 мкм, а в магнитной жидкости — 10 нм. В отличие от суспензий, магнитные жидкости ведут себя во многих отношениях как однородные жидкости. В частности, магнитные жидкости стабильны в седиментационном плане и обладают способностью сохранять высокую текучесть в сильном магнитном поле. На сегодняшний день существует множество способов приготовления магнитных жидкостей, основанных, в основном, на методе химического осаждения с многократной пептизацией. В своей основе метод химического осаждения предполагает первичное растворение солей ферромагнитных материалов с последующим их осаждением из раствора в виде коллоидных частиц при помощи избытка щелочи. Образовавшийся осадок далее переводится в коллоидное состояние.
Полученные таким образом коллоидные частицы отличаются друг от друга в силу вероятностной сущности химического процесса осаждения. В обычной магнитной жидкости, приготовленной описанными методами, диаметр частиц варьируется от нескольких нанометров до нескольких десятков нанометров. Крупные и мелкие частицы по-разному влияют на механические, реологические, оптические и магнитные свойства фер-роколлоидов. Это объясняет важность информации о дисперсном составе жидкостей — т. е. ответов на вопросы о том, какие и в каком процентном соотношении коллоидные частицы присутствуют в жидкости. Получить информацию о дисперсном составе можно благодаря магнитогрануломет-рическому анализу, используя кривую намагничивания коллоида. В настоящее время известно несколько методов измерения кривых намагничивания магнитных материалов, которые, в большинстве своем, не подходят для магнитных жидкостей вследствие особых механических и магнитных свойств последних, поэтому в предлагаемой диссертации отдельная глава посвящена разработке и апробации нового метода измерения кривой намагничивания и магнитогранулометрическому анализу.
Как известно, интерес к магнитным жидкостям связан с их практическими применениями в технике, приборостроении и медицине, а также в различных современных технологических процессах производства. Сочетание текучести, присущей обыкновенной жидкости и способности изменять свои физические и механические свойства под действием магнитного поля позволяет использовать магнитную жидкость в большом количестве прикладных и научных задач. С помощью магнитного поля можно перемещать магнитные жидкости в пространстве (втягивать магнитную жидкость в область сильного поля), многократно изменять внутреннее давление. На возможности управления магнитными жидкостями основаны различные конструкции герметизирующих устройств, сепараторов сыпучих материалов, громкоговорителей, теплообменников, и т. п.
Исходя из наиболее типичных физических условий, в которых используются ферроколлоиды (сильные неоднородные магнитные поля), можно сказать, что однородность состава и стабильность первоначальных свойств это наиболее важные качества магнитных жидкостей. Дисперсная фаза при любых обстоятельствах не должна коагулировать и выпадать в осадок: в противном случае неизбежно и необратимо ухудшаются магнитные свойства. Магнитные жидкости сохраняют свои свойства неизменными благодаря двум факторам: малый размер коллоидных частиц и стабилизация частиц поверхностно-активными веществами (ПАВ), препятствующими сближению частиц. Малый размер частиц позволяет им участвовать в интенсивном броуновском движении, которое в высокой степени равномерно распределяет частицы по всему объему жидкости, а ПАВ на поверхностях частиц препятствует их слипанию в крупные агломераты и выпадению в осадок.
Основные причины, снижающие стабильность магнитных жидкостей, это характерные для всех коллоидов Ван-дер-Ваальсовы силы межчастичного притяжения и специфическое для ферроколлоидов магнитоди-польные взаимодействия частиц. Эти факторы приводят к объединению одиночных коллоидных частиц в капельные агрегаты и наноскопические агрегаты. Несмотря на то, что магнитные жидкости являются хорошо стабилизированными коллоидами, многочисленные экспериментальные работы свидетельствуют о наличии в магнитных жидкостях наноскопических агрегатов, состоящих из нескольких или нескольких десятков частиц. Эти объединения частиц в агрегаты существенно влияют на механические и магнитные свойства жидкостей. Как правило, в литературе обсуждается два типа наноскопических агрегатов — агрегаты в виде цепочек и в виде квазисферических образований. Квазисферические кластерные образования изучены на сегодняшний день значительно хуже цепочечных агрегатов, как в аналитических работах, так и в работах по численному моделированию. Лишь в небольшом количестве работ по численному моделированию исследовались кластеры со структурой, отличной от цепочек. В этих немногочисленных работах не задавалось искусственного ограничения на форму агрегатов, результаты показали разупорядочивание магнитной структуры агрегатов при увеличении числа частиц в них, что можно интерпретировать как реконфигурацию цепочечных кластеров до квазисферических. В то же самое время на сегодняшний день накопилось достаточно большое количество экспериментальных работ, косвенно свидетельствующих о наличии в магнитных жидкостях наноскопических квазисферических агрегатов.
Благодаря броуновскому (тепловому) движению коллоидные частицы распределяются по всему объему жидкости с незначительными градиентами концентрации, однако помещение ферроколлоида во внешнее магнитное поле вызывает в нем магнитофорез частиц — направленное движение частиц в область более сильного магнитного поля. При этом постоянное поле не вызывает дрейфа частиц, оно лишь ориентирует их магнитные моменты вдоль направления поля. Магнитофорез представляет собой медленный дрейф коллоидных частиц в жидкости под действием силы, пропорциональной градиенту напряженности магнитного поля. Магнитофорез наблюдается даже в случае однородного внешнего поля, так как напряженность поля внутри жидкости может быть неоднородной из-за размагничивающего поля, порождаемого самой жидкостью.
Перераспределение твердой фазы внутри объема жидкости вследствие магнитофореза никак не связано с макроскопическими движениями образца жидкости и характеризуется только свойствами самого образца (дисперсный состав, числовая плотность частиц). Под действием неоднородного поля жидкость расслаивается и становится неоднородной по концентрации твердой фазы. Единственным механизмом (в отсутствие макроскопических движений жидкости), выравнивающим концентрацию частиц, является градиентная диффузия. С течением времени достигается динамическое равновесие между этими двумя процессами и макроскопическое перераспределение твердой фазы по объему коллоида прекращается.
Несмотря на то, что на практике магнитные жидкости никогда не используются без внешних магнитных полей, на сегодняшний день отсутствуют в достаточном объеме данные о том, как происходит расслоение первоначально однородных магнитных жидкостей: в небольшом количестве были проведены расчеты только для разбавленных жидкостей и без учета агрегирования частиц. Ответы на эти вопросы важны, так как прикладные задачи всегда осложняются нежелательным расслоением феррожидкости. Например, при эксплуатации магнитожидкостных акселерометров и датчиков угла наклона основной проблемой их использования является «дрейф нуля» — самопроизвольное изменение выходного сигнала этих устройств с течением времени даже в состоянии покоя. В магнитожидкостных герметизаторах после длительного простоя подвижных частей механизмов (отсутствие макроскопического движения жидкости — перемешивания) часто наблюдается снижение эксплуатационных характеристик фер-роколлоидов. Несмотря на важность изучения магнитофореза и диффузии коллоидных частиц, на практике промышленность до сих пор пользуется методом «проб и ошибок», так как теоретически вопрос о магнитофорезе проработан недостаточно и экспериментально не апробирован. Это в большей степени касается концентрированных магнитных жидкостей (наиболее важный с практической точки зрения случай). Причина недостаточного изучения данного вопроса заключается в его сложности. С точки зрения теории, магнитофорез описывается связанной магнитной и механической задачами, а с точки зрения эксперимента изучение магнитофореза требует сложной экспериментальной техники и занимает много времени. Вот почему изучение магнитофореза и градиентной диффузии коллоидных частиц, безусловно, является одной из важных и актуальных задач современной науки о магнитных жидкостях.
Целью работы являлось экспериментальное исследование пространственного перераспределения частиц в объеме магнитной жидкости, связанного с магнитофорезом и градиентной диффузией, и получение информации о влиянии межчастичных взаимодействий и агрегированных частиц на концентрационное расслоение жидкости. Дополнительной целью была проверка применимости двухфракционной модели магнитной жидкости для описания динамики магнитофореза и диффузии в разбавленных и концентрированных растворахопределение доли агрегированных частиц и доминирующей формы агрегатов.
Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:
1. Создана и апробирована экспериментальная установка для измерения поперечной восприимчивости х (Н) магнитных жидкостей в скрещенных полях с хорошей точностью, а также предложена методика вычисления кривой намагничивания магнитных жидкостей.
2. Показано, что наличие в магнитной жидкости наноскопических агрегатов, состоящих из нескольких десятков частиц, является необходимым условием для удовлетворительного описания экспериментальных концентрационных профилей. При этом небольшая (несколько процентов) доля агрегированных частиц может увеличить перепад концентрации в образце на порядок, сделав концентрационный профиль нелинейным.
3. Проведен анализ динамики расслоения магнитной жидкости с учетом ее микроструктуры. Показано, что наноскопические агрегаты представляют собой квазисферические глобулы.
4. Разработана и апробирована двухфракционная модель для описания магнитофореза в концентрированных магнитных жидкостях, описывающая экспериментальные данные с учетом межчастичных взаимодействий и микроструктуры магнитных жидкостей.
Научная и практическая ценность работы. Разработанная методика измерения поперечной магнитной восприимчивости позволяет упростить и ускорить расчет кривой намагничивания магнитных жидкостей и магни-тогранулометрический анализ при сохранении высокой точности результатов.
Полученные экспериментальные данные позволяют выбрать теоретическую модель, описывающую расслоение реальных магнитных жидкостей, и объяснить с позиции микроструктуры коллоидов, почему реальные жидкости расслаиваются значительно сильнее, чем это предсказывается теорией полидисперсных коллоидов. Причиной этому служат квазисферические агрегаты, объединяющие в себе от нескольких до нескольких десятков частиц. Показано, что на практике расслоение сильноконцентрированных коллоидов происходит в основном благодаря наноскопическим агрегатам, а конечный концентрационный профиль определяется параметрами агрегата: долей агрегированных частиц, числом частиц, входящих в агрегат, и плотностью упаковки частиц внутри агрегата.
Эти выводы являются важными для понимания причин изменения со временем технических характеристик устройств и измерительных приборов, использующих магнитную жидкость в качестве рабочего тела.
Настоящая работа выполнялась в соответствии с планом работы Института механики сплошных сред Уральского отделения РАН по темам ГР № 01.20.0 500 086 «Микроструктура и межчастичные взаимодействия в магнитных жидкостях» и ГР № 01.20.0 800 293 «Динамика магнитных наносуспензий во внешнем поле».
Обоснованность и достоверность обеспечивается хорошо продуманными методиками измерений и расчетов, согласованностью экспериментальных данных и теоретических представлений, и сопоставлением полученных данных с известными данными других авторов.
Апробация работы. Основные результаты, приводимые в диссертации, докладывались и обсуждались на XII международной конференции по магнитным жидкостям 1СМП2 (Япония, г. Сендай, 2010 г.), наXV, XVI и XVII Зимних школах по механике сплошных сред (г. Пермь, 2007, 2009, 2011 гг.), Всероссийской конференции «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных дисперсных наносистем» (г. Ставрополь, 2011 г.), на XIV Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям (г. Плес, 2010), на конференции молодых ученых «Неравновесные процессы в сплошных средах» (г. Пермь, 2005 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ [130]—[143], в том числе 3 статьи в научных журналах, входящих в перечень ВАК, рекомендованных для публикаций результатов диссертаций.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы (143 наименования). Работа содержит 40 рисунков и 7 таблиц. Общий объем диссертации составляет 148 страниц.
Основные результаты работы, выносимые на защиту, состоят в следующем:
• Разработана и апробирована экспериментальная установка для измерения поперечной магнитной восприимчивости магнитной жидкости, позволившая упростить и ускорить расчет кривой намагничивания при сохранении высокой точности результатов. Модернизирована методика магнитогранулометрического анализа.
• Разработана, изготовлена и отъюстирована фотометрическая установка для исследования магнитофореза и диффузии частиц в тонких слоях магнитной жидкости. Установка обеспечивает измерение концентрации твердой фазы с погрешностью не выше 2%.
• Исследовано равновесное пространственное распределение частиц в разбавленных магнитных жидкостях под действием градиентного магнитного поля. Показано, что присутствие агрегатов многократно усиливает сегрегацию частиц и делает профиль концентрации нелинейным даже на малых (порядка 1 мм) расстояниях.
• Показано, что форма агрегатов не влияет на равновесное распределение частиц. Различные модели агрегатов (цепочки или квазисферические кластеры) предсказывают практически одинаковую степень сегрегации.
• Экспериментально и теоретически исследована динамика расслоения разбавленной магнитной жидкости. Предложен новый способ обнаружения агрегатов в магнитных жидкостях, основанный на разложении концентрационного профиля в ряд по полиномам Лежандра. Показано, что существование агрегатов приводит к ступенчатому изменению со временем коэффициента при втором полиноме Лежандра.
• Показано, что предположение о квазисферической форме агрегатов обеспечивает наилучшее согласие экспериментальных и расчетных данных по динамике магнитофореза.
• Экспериментально и теоретически исследован магнитофорез частиц в концентрированных магнитных жидкостях. Продемонстрирована высокая чувствительность концентрационных профилей к числу и плотности упаковки частиц в агрегате. Показано, что присутствие агрегатов усиливает концентрационную неоднородность раствора на один — два порядка.
7.
Заключение
.
Список литературы
- Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. — М.:Наука, 1976. — с. 55−68
- Lyklema J. Fundamentals of Interface and Colloid Science, Cornwall: Academic Press, 2000, vol. III.
- Шлиомис M. И. Магнитные жидкости // УФН, 1974, т. 112, Вып. 3, с. 427−458
- Кондорский Е. И. Микромагнетизм и перемагничивание однодоменных частиц. // Изв. АН СССР, серия физическая, 1978, т. 42, № 8. с. 16 381 645
- Odenbach S., Ferrofluids magnetisable liquids and their application in density separation. ZARM, University of Bremen Am Fallturm, 1998.
- Sato T., Iijima T., Seki M., Inagaki N. Magnetic properties of ultrafine ferrite particles //J. Magn. Magn. Mat. Vol. 65, № 2−3, 1987. p. 252−256
- Бибик E. E. Влияние взаимодействия частиц на свойства феррожидкостей // Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. с. 3−21
- Shen L., Stachowiak A., Fateen К., Laibinis P., Hatton T. Structure of Alkanoic Acid Stabilized Magnetic Fluids. A small-angle Neutron and light scattering analysis. Langmuir, 2001. p. 288−299
- Розенцвейг P. Феррогидродинамика. М.:Мир, 1989.
- Shevchenko E., Talapin D., Murray C., O’Brien S. Structural characterization of self-assembled multifunctional binary nanoparticle superlattices //J. Am. Chem. Soc., 2006 Vol. 128. p. 3620−37
- Bergstrom L. Hamaker constants of inorganic materials // Advances in Colloid and Interface Science, 1997. Vol. 70. p. 125−169
- Lyklema, J. Fundamentals of Colloid and Interface Science- Academic Press: London, 1993- Vol. I.
- Hayes C. F. Observation of association in a ferromagnetic colloid // Journal Colloid Interface Sci. 1975, Vol. 52, № 2, p. 239−243
- Peterson S. A., Krueger A. A. Reversible field induced agglomeration in magnetic colloid // Journal Colloid Interface Sci. 1977., Vol. 62., № 1, p. 24−33
- Цеберс А. О. Термодинамическая устойчивость магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1982, № 2, с. 42−48
- Цеберс А. О. О роли поверхностных взаимодействий при расслоении магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1982, № 4, с. 2127
- Чеканов В. В. Магнетизм малых частиц и их взаимодействие в коллоидных ферромагнетиках. Дисс. .докт. физ.-мат. наук. Ставрополь, 1985.
- Тамм И. Е., Основы теории электричества. М.: Наука, 1966, 624 с.
- Sano К., Doi М. Theory of agglomeration of ferromagnetic particles in magnetic fluids // Journal of physical society of Japan, 1983, vol 52, № 8, p. 2810−2815
- Морозов К. И. К термодинамике магнитной жидкости в сильном магнитном поле // Статические и динамические свойства магнитных жидкостей: Сб.научн.тр. Свердловск. УНЦ АН СССР, 1987. — с. 4−8
- Морозов К. И. Термодинамика магнитных жидкостей // Известия АН СССР, серия физическая, 1987, Т.51, № 6, с. 1073−1080
- Зубарев А. Ю. К вопросу об образовании доменных структур в плоских слоях ферроколлоидов // Магнитная гидродинамика. 1991. № 3, с. 2732
- Зубарев А. Ю., Иванов А. О. Доменообразование в плоских слоях ферроколлоидов // Магнитная гидродинамика. 1991, № 4., с. 45−52
- Чеканов В. В., Дроздова В. И., Нуцубидзе П. В., Скроботова Т. В., Черемушкнна А. В. Изменение намагниченности магнитной жидкости при образовании агрегатов // Магнитная гидродинамика., 1984 № 1, с. 3−9
- Чеканов В. В. Возникновение агрегатов как фазовый переход в магнитных коллоидах // Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. с. 42−49
- Буевич Ю. А., Зубарев А. Ю., Иванов А. О. Броуновская диффузия в концентрированных ферроколлоидах // Магнитная гидродинамика. 1989, № 2, с. 39−43
- Диканский Ю. И., Балабанов К. А. Полихрониди Н. Г. Магнитная восприимчивость магнитной жидкости с микрокапельной структурой // Магнитная гидродинамика. 1988. № 2. с. 91−97
- Зубарев А. Ю. К вопросу об образовании доменных структур в плоских слоях ферроколлоидов // Магнитная гидродинамика. 1991, № 3. с. 2732
- Иванов А. О. Магнитостатические свойства умеренно-концентрированных ферроколлоидов // Магнитная гидродинамика. 1992. № 4, с. 39−46
- Иванов А. О. Фазовое расслоение магнитных жидкостей. Дисс. .докт. физ.-мат. наук. Екатеринбург, 1998.
- Пшеничников А. Ф., Шурубор И. Ю. Об агрегативной устойчивости магнитных коллоидов // Магнитная гидродинамика. 1986, № 2, с. 137 139
- Пшеничников А. Ф., Шурубор И. Ю. Влияние температуры на расслоение полидисперсных магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1988, Ш, с. 29−32
- Шурубор И. Ю. Расслоение ферроколлоидов: условия образования и магнитные свойства капельных агрегатов. Дисс. .канд. физ.-мат. наук. Свердловск, 1989.
- Bacri J.-C. et. al. Bistability of ferrofluid magnetic drops under magnetic field //J. Magn. Magn. Mat. 1983, V.39, N 2, p. 48−51
- Bacri J.-C. et. al. Phase diagram of an ionic magnetic colloid: experimental study of the effect of ionic strength // Journal Colloid Interface Sci. 1989. Vol. 132, No. 1, p. 43−53
- Batchelor G. K. Brownian diffusion of particles with hydrodynamic interaction // J. of Fluid Mechanics, 1976, Vol. 74, p. 1−29
- Буевич Ю. А., Зубарев А. Ю., Броуновская диффузия частиц и уравнение движения дисперсий // Коллоидный журнал. 1989, т. № 51, № 6, с. 1054−1061
- Buyevich Yu. A. Hydrodynamics of dispersions including diffusional effects //Arch. Mech. 1990. V.42, N. 4, p. 429−442
- Russel W. B. The dynamics of colloidal systems // Madison. University Wisconsin press, 1987, p. 119
- Buzmakov V. M., Pshenichnikov A. F. On the structure of Microaggregates in Magnetite Colloids // Journal Colloid Interface Sci. 1996, Vol. 182, p. 6370
- Ladd A. Hydrodynamic transport coefficients of random dispersions of hard spheres // Journal of Chemical Physics. 1990. Vol. 93, p. 3484−11
- Дроздова В. И. Об образовании агрегатов в эмульсиях магнитных жидкостей // Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. с. 34−41
- Дроздова В. И. Экспериментальное исследование структуры и магнитных свойств магнитных жидкостей. Дисс. .канд. физ.-мат. наук. -Ставрополь, 1983.
- Дроздова В. И., Чеканов В. В. Диффузия частиц феррожидкости в магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1981. т. 17, № 1, с. 61−65
- Бузмаков В. М., Пшеничников А. Ф. Двойное лучепреломление в концентрированных ферроколлоидах // Коллоидный журнал. 2001. Т. 63, с. 305−312
- Lenglet J., Bourdon A., Bacri J.-C., Demouchy G. Thermodiffusion in magnetic colloids evidenced and studied by forced Rayleigh scattering experiments // Physical Review E. 2002. Vol. 65, p. 31 408−14
- Demouchy G., Mezulis A., Bee A., Talbot D., Bacri J.-C., Bourdon A. Diffusion and thermodiffusion studies in ferrofluids with a new two-dimensional forced Rayleigh-scattering technique // Journal of physics D: Applied physics, 2004.
- De Gennes P. G., Pincus P. A. Pair Correlations in a Ferromagnetic Colloid // Phys. Kondens. Materie. 1970. Vol. 11. p. 189−198.
- Weis J., Levesque D. Chain formation in low density dipolar hard spheres: A Monte Carlo study // Physical Review Letters. 1993. Vol. 71, No. 17. p. 2729−2732
- Osipov M., Teixeira P., Telo da Gama M. Structure of strongly dipolar fluids at low densities // Physical Review E. 1996. Vol. 54, No.3. p. 2597−2609
- Stevens M. J., Grest G. S. Structure of soft-sphere dipolar fluids / / Physical Review E. 1995. Vol. 51, No. 6. p. 5962−5975
- Camp P. J., Shelley J. C., Patey G. N. Isotropic fluid Phases of dipolar hard spheres // Physical Review Letters. 2000. Vol. 84, No. 1. p. 115−118
- Zubarev A. Yu., Iskakova L. Yu. Effect of chainlike aggregates on dynamical properties of magnetic liquids // Physical Review E. 2000. Vol. 61, No. 5. p. 5415−5421
- Menear S., Bradbury A., Chantrell R. Ordering temperatures in ferrofluids // J. Magn. Magn. Mat. 1983. Vol. 39, No. 1−2. p. 17−20
- Jund P., Kim S., Tomanek D., Hetherington J. Stability and fragmentation Of complex structures in ferrofluids // Physical Review Letters. 1995. Vol. 74, No. 15. p. 3049−3052
- Camp P.J., Patey G.N. Structure and scattering in colloidal ferrofluids // Physical Review E. 2000. Vol. 62, No. 4. p. 5403−5408
- Pelster R., Spanoudaki A. and Kruse T. Microstructure and effective properties of nanocomposites: ferrofluids as tunable model systems // Journal Of Physics D: Applied Physics. 2004. Vol. 37. p. 307−317
- S. Kantorovich, J.J. Cerda, and C. Holm, Microstructure analysis of monodisperse ferrofluid monolayers: theory and simulation // Physical Chemistry Chemical Physics 2008, V 10, No. 14, p. 1883−1895
- Morozov К. I. and Shliomis M. I. Ferrofluids: flexibility of magnetic particle chains // Journal of Physics: Condensed Matter. 2004. V. 23, No. 16. p. 3807−3818
- Morozov К. I., Shliomis M. I. in: Ferrofluids: Magnetically Controllable Fluids and Their Applications. Edited by S. Odenbach., Lecture Notes in Physics, 2002. Vol. 594, p. 162
- Искакова JI. Ю., Зубарев А. Ю., Романчук А. Н. К теории фазовых переходов в магиитореологических суспензиях // Коллоидный журнал. 2005. т. 67, No. 5. с. 623−632
- Цеберс А.О. К ассоциации феррозолей магнитодипольными силами // Магнитная гидродинамика. 1974. № 2. с. 36−40
- Mendelev V.S., Ivanov А.О. Ferrofluid aggregation in chains under the influence of a magnetic field // Physical Review E. 2004. Vol. 70, p. 5 150 201−10
- Mendelev V. S., Ivanov A. O. Magnetic properties of ferrofluids: an influence of chain aggregates // J. Magn. Magn. Mat. 2005, Vol. 289, p. 211−214
- Иванов А. О., Менделев В. С. Влияние цепочечных агрегатов на магнитные свойства ферроколлоидов // Коллоидный журнал. 2007, т. 69, № 2, с. 1−9
- Ivanov A., Kantorovich S., Pynazina Е., Holm С. Polydispersity influence upon magnetic properties of aggregated ferrofluids // «Oldenbourg Wissenschaftsverlag», Zeitschrift fur Physikalische Chemie, 2006, Vol. 220, No. 1, p. 105−115
- Kantorovich S.S. Physical Properties of a Ferrofluid with Cham Aggregates // Pleiades Publishing, Inc., The Physics of Metals and Metallography, 2006, Vol. 102, Suppl. 1, p. 536−538
- Иванов А. О. Начальная магнитная восприимчивость ферроколлоидов: влияние цепочечных агрегатов // Коллоидный журнал. 2004. Т. 66, N 6. с. 756−765
- Иванов А. О. Агрегирование ферроколлоидов в магнитном поле // Коллоидный журнал. 2004. Т. 66, No. 6. с. 766−774
- Van Leeuwen М., Smit В. What Makes a Polar Liquid a Liquid? // Physical Review Letters. 1993. Vol. 71, No. 24. p. 3991−3
- Helgesen G., Skjeltorp А. Т., Mors P. M., Botet R., Jullien R. Aggregation of Magnetic Microspheres: Experiment and Simulations // Physical Review Letters. 1988. Vol. 61, No. 15. p. 1736−1739
- Pshenichnikov A. F., Mekhonoshin V. V. Equilibrium magnetization and microstructure of the system of superparamagnetic interacting particles: numerical simulation //J. Magn. Magn. Mat. 2000. Vol. 213. p. 357−369
- Pshenichnikov A. F., Mekhonoshin V. V. Cluster structure and the firstorder phase transition in dipolar systems // European Physical Journal E. 2001. Vol. 6. p. 399−407
- Wang Z., Holm C., Muller H. W. Molecular dynamics study on the equilibrium magnetization properties and structure of ferrofluids // Physical Review E. 2002. Vol. 66, No. 2. p. 1405−1418
- Zubarev A. Yu., Iskakova L. Yu. Theory of structural transformations in ferrofluids: Chains and «gas-liquid"phase transitions // Physical Review E. 2002. Vol. 65, No. 6. p. 1406−1417
- Елфимова E. А., Зубарев А. Ю., Иванов А. О. Эволюция ансамбля фрактальных агрегатов в коллоидных системах // ЖЭТФ 2006, т, 130, № 5. с. 1061−1071
- Elfimova Е. A. Homogeneous aggregation in magnetic fluids. Theoretical model of fractal-like cluster formation //J. Magn. Magn. Mat. 2006. Vol. 30. p. 3203−3205
- Скибин Ю. H. Магнитооптический способ определения магнитного момента частиц магнитной жидкости //В кн.: Приборы и методы измерения физических параметров ферроколлоидов: Сб.научн.тр. Свердловск. УНЦ АН СССР, 1991. — с. 85−89
- Bunchenau U., Muller I. Optical properties of magnetite // Solid State Comm., 1972, Vol.11, No. 10, p. 1291−1293
- Бузмаков В. M., Пшеничников А. Ф. Измерение коэффициентов диффузии и анализ дисперсного состава магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1986, № 4, с. 23−28
- Бузмаков В. М., Пинягин А. Ю., Пшеничников А. Ф. Методика одновременного измерения коэффициентов Соре и диффузии жидких растворов // Инж.-физ. журн. 1983, т. 44, № 5, с. 779−783
- Райхер Ю. JI., Пшеничников А. Ф. Динамическая восприимчивость концентрированных магнитных жидкостей // Письма в ЖЭТФ, 1985, т. 41, вып. З, с. 109−111
- Лахтина Е. В., Пшеничников А. Ф. Дисперсия магнитной восприимчивости и микроструктура магнитной жидкости // Коллоидный журнал. 2006, т. 68, № 3, с. 1−11
- Si S., Li Ch., Wang X., Yu D., Peng Q., Li Ya. Magnetic Monodisperse Fe304 Nanoparticles // Crystal Growth к Design, 2005. Vol. 5, No. 2
- Zhang Ling, Rong He, Hong-Chen Gu. Oleic acid coating on the monodisperse magnetic nanoparticles // Applied Surface Science, 2006, Vol. 253, p. 2611−2617
- L. Shen, A. Stachowiak, S.-E. Fateen, P. Laibinis, A. Hatton Structure of Alkanoic Acid Stabilized Magnetic Fluids. A Small-Angle Neutron and Light Scattering Analysis. Langmuir, 2001, p. 288−299
- Падалка В. В., Ерин К. В. Изучение кинетики электрического двойного лучепреломления в коллоидных растворах магнитных частиц // Коллоидный журнал. 2001, т. 63, № 2, с. 1−5
- Yerin С. V., Padalka V. V. Influence of electric field upon the formation of particles cluster in magnetic fluid //J. Magn. Magn. Mat. 2005, V. 289, p. 105−107
- Ерин К. В. Экспериментальное исследование изменения прозрачности разбавленной магнитной жидкости в постоянном магнитном поле // ЖТФ 2006, т. 76, вып 9, с. 94−97
- Yerin С. V. Determination of magnetic moments of magnetite nanoparticles aggregates by optical methods // Solid State Phenomena, 2009, V. 152, p. 163−166
- Ерин К. В. Магнитооптические исследования агрегатов наночастиц в коллоидных растворах магнетита // оптика и спектроскопия, 2009, т. 106, № 6, с. 945−949
- Полунин В. М. Акустические эффекты в магнитных жидкостях. М.: ФИЗМATJIИТ, 2008. 208 с.
- Блум Э. Я., Михайлов Ю. А., Озолс Р. Я. Тепло- и массообмен в магнитном поле. Рига:3инатне, 1980. с. 244−248.
- Бузмаков В. М. Исследование дисперсного состава магнитных жидкостей по магнитофорезу в градиентном поле // Магнитные свойства ферроколлоидов. Свердловск, УрО АН СССР, 1988. с. 4−9.
- Bashtovoi V. G., Polevikov V. K., Stroots A. V., Beresnev S. A. Influence of Brownian diffusion on the statics of magnetic fluid // Magnetohydrodynamics. 2007. vol. 43, No. 1. p. 17−25.
- Bashtovoi V. G., Polevikov V. K., Suprun A. E., Stroots A. V., Beresnev S. A. The effect of magnetophoresis and Brownian diffusion on the levitation of bodies in a magnetic fluid // Magnetohydrodynamics. 2008. vol. 44, No. 2. p. 121−126.
- Лукашевич M. В., Налетова В. А., Цуриков С. Н. Перераспределение концентрации магнитной жидкости в неоднородном магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1988. № 3, с. 64−69.
- Налетова В. А., Шкель И. А. Сила, действующая на тело со стороны магнитной жидкости в однородном магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1987. № 2, с. 67−70.
- Казаков Ю. В., Морозов Н. А., Страдомский Ю. И., Перминов С. М. Герметизаторы на основе нанодисперсных магнитных жидкостей и их моделирование // ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина». Иваново, 2010. 184 с.
- Pshenichnikov A. F., Mekhonoshin V. V., Lebedev А. V. Magneto-granulometric analysis of concentrated ferrocolloids //J. Magn. Magn. Mat. 1996. V. 161. p. 94−102
- Пшеничников А. Ф., Силаев В. А., Авдеева Л. А. Магнитогрануломет-рический анализ ферроколлоидов // В кн.: Приборы и методы измерения физических параметров ферроколлоидов: Сб.научн.тр. Свердловск. УНЦ АН СССР, 1991. — 1991. с. 3−8
- Чечерников В. И. Магнитные измерения. М.:Изд-во МГУ, 1969. 12 с.
- Кифер И. И. Испытания ферромагнитных материалов. М.:Энергия, 1969. 360 с.
- Поливанов К. М. Ферромагнетики. М.-Л.:Госэнергоиздат, 1957. 256 с.
- Пшеничников А. Ф. Магнитные свойства концентрированных ферро-коллоидов. Дисс. .докт. физ.-мат. наук. Екатеринбург, 1992.
- Пшеничников А. Ф. Мост взаимной индуктивности для анализа магнитных жидкостей // Приборы и техника эксперимента. 2007, № 4, с. 1−6
- Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм. М.:Высшая школа, 1983.
- Ivanov А. О., Kantorovich S. S., Reznikov Е. N., et. all Magnetic properties of polydisperse ferrofluids: A critical comparison between experiment, theory, and computer simulation // Physical Review E. 2007, Vol. 75, p. 61 405−12
- Диканский Ю. И. К вопросу о гранулометрии в магнитных жидкостях // Магнитная гидродинамика. 1984, № 1, с. 123−140
- Справочник по теории вероятностей и математической статистике. М.: Наука, 1985.
- Ivanov А. О., Kuznetsova О. В. Magnetic properties of dense ferrofluids: An influence of interparticle correlations // Physical Review E. 2001. Vol. 64, p. 41 405−12
- Бузмаков В. M. Экспериментальное исследование процессов диффузии в магнитных жидкостях. Дисс. .канд. физ.-мат. наук. Свердловск, 1988.
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.
- Pshenichnikov A. F., Elfimova Е. V., Ivanov А. О. Magnetophoresis, sedimentation and diffusion of particles in concentrate magnetic fluids // J. Chem. Phys. 2011. Vol. 134. p. 184 508−9
- Bashtovoi V. G., Polevikov V. K., et al. Influence of Brownian diffusion on statics of magnetic fluid // Magnetohydrodynamics. 2007. Vol. 43, No. 1. p. 17−26
- Buzmakov V. M., Pshenichnikov A. F. Concentration dependence of the magnetic fluid viscosity // Magnetohydrodynamics. 1991. Vol. 27, No. 1. p. 13−17
- Zubarev A. Yu., Odenbach S., Fleischer J. Rheological properties of dense ferrofluids // J. Magn. Magn. Mat. 2002 Vol. 252 p. 241−243
- Зубарев А. Ю. Реологические свойства полидисперсных магнитных жидкостей, влияние цепочечных агрегатов // ЖЭТФ 2001. т. 120. с. 94 103
- Shliomis М. I. in: Ferrofluids: Magnetically Controllable Fluids and Their Applications. Edited by Odenbach S., Lecture Notes in Physics, 2002. vol. 594, p. 85−111
- Shliomis M. I. in: Thermal nonequlibrium phenomena in fluid mixtures. Lecture notes in physics. Edited by W. Kohler and S. Wiegand (Eds.), 2002. vol. 584, p. 355
- Ivanov A. O., Kuznetsova О. B. Magnetogranulometric analysis of ferrocolloids: second-order modified mean field theory // Colloid Journal. 2006. Vol. 68. № 4. p. 430−440
- Morozov К. I. The translational and rotational diffusion of colloidal ferroparticles // J. Magn. Magn. Mat. 1993, V. 122, N 1−3, p. 98−101
- Хаппель Дж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рей-нольдса. М.:Мир, 1976. — 181 с.
- Лахтина Е. В., Пшеничников А. Ф. О влиянии коагулянта и свободного стабилизатора на образование агрегатов в магнитных жидкостях // Коллоидный журнал. 2010. Vol. 72, N2, с. 231−237
- Пшеничников А. Ф. О влиянии межчастичных взаимодействий на диффузионные процессы в магнитных жидкостях. Сб. науч. тр. Ставрополь. 2009. с. 143−149
- Пшеничников А. Ф., Гилев В. Г. Реология и намагниченность концентрированных магнетитовых коллоидов // Коллоидный журнал. 1997. Т. 59, № 3. с. 382−389
- Лебедев А. В. Вязкость концентрированных коллоидных растворов магнетита // Коллоидный журнал. 2009. Т. 71, № 1. с. 78−83
- Пшеничников А. Ф., Магнитное поле в окрестности уединенного магнетика // Магнитная гидродинамика. 1993, № 1, с. 37−40
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. Экспериментальное исследование поперечной магнитной восприимчивости магнитных коллоидов // Сборник тезисов докладов конференции молодых ученых «Неравновесные процессы в сплошных средах». Пермь, 2005. с. 35−36
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. Поперечная восприимчивость и магнитогранулометрический анализ магнитных жидкостей // Вестник Пермского университета. Серия: Физика. Вып. 1 (6). 2007. с. 56−62
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. Измерение поперечной восприимчивости и намагниченности магнитных жидкостей // Приборы и техника эксперимента. 2008. № 3 с. 147−152
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. Магнитодиффузия частиц в плоском слое магнитных жидкостей // Сборник научных трудов 13 международной плесской научной конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям. Плес, Россия, 9−12 сентября 2008. с. 163−167
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. О влиянии агрегатов на концентрационное расслоение магнитной жидкости в градиентном магнитном поле // Тезисы докладов XVI Зимняя школа по механике сплошных сред, Пермь 2009. с. 171
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. Расслоение магнитной жидкости в градиентном магнитном поле // Вестник Пермского университета. Серия: Физика. Вып. 1 (27). 2009. с. 45−48
- Ivanov A. S., Pshenichnikov A. F. Magnetophoresis and diffusion of colloidal particles in a thin layer of magnetic fluids //J. Magn. Magn. Mat. 2010. Vol. 322. p. 2575−2580
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. О влиянии агрегатов на магнитофо-рез и диффузию частиц в магнитной жидкости // Вестник Пермского университета. Серия: Физика. Вып. 1 (38). 2010. с. 9−16
- Ivanov A. S., Pshenichnikov A. F. Dynamics of magnetophoresis in dilute magnetic fluids // Magnetohydrodynamics. 2010. Vol. 46, No 2. p. 125−136
- Ivanov A. S., Pshenichnikov A. F. Dynamics of magnetophoresis in dilute magnetic fluids // Physics Procedia. 2010. Vol. 9. p. 96−100
- Ivanov A. S., Pshenichnikov A. F. Dynamics of magnetophoresis in dilute magnetic fluids // Abstract book 12th International Conference on Magnetic Fluids August 1−5, 2010, Sendai, Japan, p. 240−241
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. Динамика магнитофореза в магнитных жидкостях // Сборник научных трудов 14 международной плес-ской научной конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям. Плес, Россия, 7−10 сентября 2010. с. 137−143
- Иванов А. С., Пшеничников А. Ф. Магнитофорез частиц и агрегатов в концентрированных магнитных жидкостях // Тезисы докладов XVII Зимняя школа по механике сплошных сред, Пермь, 2011. с. 138