Lichide magnetice
Categoria: Referat
Fizica
Descriere:
Larga utilizare ce s-a întrevăzut lichidelor magnetice a condus la
elaborarea de diverse metode de obţinere a lor, metode de preparare ce
au luat denumiri legate de modul de obţinere a particulelor magnetice
fine. Astfel, este posibilă o clasificare a metodelor de obţinere a
lichidelor magnetice în metode fizico-mecanice ÅŸi în metode chimice:... |
|
|
1
Din cele mai vechi timpuri se ştie că numai substanţele magnetice
solide prezintă puternice proprietăţi magnetice, deşi, până în prezent,
nu este infirmată teoretic posibilitatea existenţei unui lichid
monofazic cu proprietăţi feromagnetice. Orice lichid este, din punct de
vedere al proprietăţilor sale magnetice, diamagnetice sau paramagnetice.
Un lichid cu puternice proprietăţi magnetice poate fi însă obţinut prin
dispersarea coloidală a unor particule magnetice solide fine într-un
lichid obişnuit. Un asemenea sistem bifazic, foarte sensibil la câmpul
magnetic, care se comportă ca un lichid omogen, a căpătat denumirea de
,,lichid magnetic’’.
Descoperite în jurul anului 1960 la NASA, lichidele magnetice au apărut
ca un mijloc de control al carburanţilor în motorul rachetă, în
condiţii de imponderabilitate. Deşi la NASA au fost găsite alte metode
pentru
rezolvarea problemelor propuse iniţial(a carburanţilor şi a sistemelor
de control în sateliţi), lichidele magnetice au devenit obiect de
cercetare în multe ţări cum ar fi Franţa etc. şi au condus la
descoperiri importante în ferohidrodinamică.
La prima vedere nimic nu pare complicat când se spune lichid magnetic.
El costă dintr-o suspensie coloidală de particule magnetice fine
într-un lichid de bază.
Lichidele magnetice pot fi obţinute folosind o varietate largă de
lichide printre care enumerăm apa, glicerina, hidrocarburile, siliconii
şi florocarburile. Ele au o gamă largă de valori ale vâscozităţii,
umidităţii, densităţii, miscibilităţii, tensiunii superficiale şi ale
altor proprietăţi fizice şi chimice. Concentraţia în particule
magnetice conferă lichidelor magnetice proprietăţi magnetice. Un lichid
magnetic este nemagnetic în absenţa unui câmp magnetic, dar manifestă
puternice proprietăţi magnetice în prezenţa unui câmp magnetic, neavând
însă histerezis.
În interacţiunea lichidelor magnetice cu câmpul magnetic s-au observat
o serie de fenomene senzaţionale, cum ar fi:
-o cantitate de lichid magnetic poate fi suspendată în spaţiu prin
acţiunea unui câmp magnetic;
-un magnet permanent poate fi levitat stabil(se autosuspendă) într-un
lichid magnetic;
-corpurile capătă o greutate specifică aparent variabilă în funcţie de
intensitatea câmpului magnetic şi de magnetizaţia lichidului magnetic;
-generarea mişcării lichidului prin mijloace termice şi magnetice fără
a avea părţi mecanice mobile;
-posibilitatea de a curge şi de a conduce fluxul magnetic;
-formarea spontană a picurilor de lichid cu stabilitate mare în
prezenţa unui câmp magnetic perpendicular la suprafaţa lichidului;
-rotirea unui lichid magnetic de către un câmp magnetic rotitor.
Lichidele magnetice pot fi folosite în imprimări grafice. Se cunosc,
până în prezent, două tipuri de imprimări care utilizează lichidele
magnetice. În unul dintre ele, cerneala este magnetizată astfel încât
un dispozitiv automat poate citi caracterele imprimate, iar în
celălalt, cerneala este magnetizată astfel încât depunerea ei, poate fi
controlată magnetic.
Lichidele magnetice solicită disciplinele tradiţioanle de inginerie
electronică şi electrică. Ele combină fenomenul electromagnetic cu
fenomene fizice sau chimice specifice lichidelor. Lichidele magnetice
folosesc atât proprietăţile specifice lichidelor cât şi proprietăţile
magnetice specifice solidelor.
În timpul istoriei lor scurte, lichidele magnetice au făcut progrese
uimitoare. Dar progrese majore sunt încă de aşteptat.
1
Ce sunt lichidele magnetice?
După cum se ştie, din punct de vedere al
proprietăţilor magnetice, lichidele pot fi atât diamagnetice cât şi
paramagnetice după cum susceptivitatea lor magnetică este negativă sau
pozitivă.
Datorită comportării duale de material lichid şi
material magnetic, suspensiile coloidale de particule magnetice fine au
luat numele de lichide magnetice. Din punct de vedere al proprietăţilor
ferohidrodinamice, lichidele magnetice constituie un sistem bifazic cu
proprietăţi asemănătoare materialelor magnetice solide, cînd se găsesc
într-un câmp magnetic, comportându-se, totodată, ca un lichid omogen,
atât în prezenţa unui câmp magnetic, cât şi în absenţa lui.
Efectul de pionierat în studiul, producerea şi
utilizarea acestor lichide a fost făcut de R. E. Rosensweig şi J. L.
Neuringer, care au obţinut lichide magnetice ultrastabile. Ei au arătat
că lichidele magnetice sunt o clasă unică de lichide în care pot fi
induse forţe magnetice substanţiale, care să ducă la schimbarea
radicală a comportării lichidului, atunci când asupra lui acţionează un
câmp magnetic. Lichidele magnetice au proprietatea extraordinară de a
avea susceptibilitatea mare în câmp magnetic în comparaţie cu lichidele
ordinare.
Originea forţei magnetice induse în lichidele
magnetice se datorează particulelor magnetice care au o mărime
subdomenică, fiecare prezentându-se cu un mic magnet permanent, care,
într-un câmp magnetic, H , omogen, se orientează pe direcţia acestuia,
iar într-un câmp magnetic neomogen au tendinţa de deplasare înspre zona
de câmp maxim, antrenând şi lichidul înconjurător şi, astfel,
conferindu-i un puternic caracter magnetic.
Datorită posibilităţii soluţionării unor
probleme inginereşti, probleme fără soluţii clasice, începând cu anul
1968, lichidele magnetice constituie obiectul preocupării unui număr
mare de colective de cercetare din diverse ţări care studiază
comportarea acestora în diverse configuraţii de cîmp magnetic, la
diferite temperaturi, şi în diferite aplicaţii industriale, având ca
fundament miraculoasele comportări de care acestea au dat dovadă.
Larga utilizare ce s-a întrevăzut lichidelor
magnetice a condus la elaborarea de diverse metode de obţinere a lor,
metode de preparare ce au luat denumiri legate de modul de obţinere a
particulelor magnetice fine. Astfel, este posibilă o clasificare a
metodelor de obţinere a lichidelor magnetice în metode fizico-mecanice
şi în metode chimice:
• Metoda chimică de dispersie
• Metoda electrocondensării
• Metoda electrodepunerii
• Metoda descompunerii termice
• Metoda precipitării chimice
|
Referat oferit de www.ReferateOk.ro |
|