Eftersom den fragmenterade nano-diamanten hade en hög hårdhet, MRF på kulans yta under friktionen var inte stabil. Dessutom, när lastens varaktighet och roll ökade, grop och skräp dök upp på bollytan. Eftersom nano-diamanten var mindre, ytterligare nano-diamanter och skräp gick in i gropen och fortsatte att polera ytan ytterligare, medan djupet och diametern på slitpunkten blev högre. Stålkulornas rotation gav högre friktion och testmaskinen med fyra kulor upptäckte en högre friktionskoefficient; följaktligen, friktionskoefficientkurvan gav en topp. Väggformsförändringen påverkade fördelningen av magnetfältets styrka, medan forskarna upptäckte att ju djupare spår med desto högre magnetfältstyrka. Just nu, de ferromagnetiska partiklarna blev en längre solid kedja och eftersom väggen inte längre var slät, friktionen mellan magnetkedjan och väggen blev högre. Detta ledde till uppvisningen av en hög skjuvhållfasthet. Kredit:Dr Mingmei Zhao
Kinesiska forskare har funnit att nano-diamant har betydande inverkan på prestandan hos magnetoreologiska vätskor (MRF). Skjuvhållfastheten och sedimenteringsstabiliteten hos MRF visade sig ha potential att förbättras kraftigt genom processen. Ju högre styrka magnetfältet har, desto högre är skillnaden i skjuvhållfastheten.
För att analysera effekterna av nano-diamant på prestanda hos MRF, MRF-1 med en 2% massfraktion i nano-diamant och MRF-2 utan nano-diamant framställdes med karbonyljärnpulvret i den dispergerade fasen och den syntetiska mineraloljan i den kontinuerliga fasen. Viskositeten och skjuvspänningen hos MRF under olika magnetfält mättes med Anton-Paar-reometern (MCR 302). MRF-sedimenteringsstabiliteten studerades med en stående observationsmetod. En slitmaskin med fyra kulor användes för slitagetestet vid 0,1 T magnetfält, medan magnetfältet tillhandahölls av en extern spole. Också, den tredimensionella interferometern för vitt ljus användes för att observera ytan på kulförslitningspunkten, för att bestämma MRF-friktionsegenskaperna.
Resultaten visade att nano-diamanten hade en signifikant ökning av ytslitage. Både skjuvhållfastheten och sedimenteringsstabiliteten hos MRF skulle kunna förbättras kraftigt.
MRF-beredningsmetoden som innehöll nano-diamanten var enkel och låg kostnad, samtidigt som den uppenbarligen förbättrade sedimenteringsstabiliteten för MRF-applikationen och signifikant ökade skjuvhållfastheten. Denna metod bröt den traditionella flaskhalsen av MRF och hade en viktig betydelse, men enhetens slitage var mer akut. Därför, MRF behöver förbättras ytterligare. Forskargruppen undersöker för närvarande förberedelser av högpresterande MRF.
