Manyeto-reolojik malzemelere ferromanyetik toz ilavesinin mekanik özelliklere etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Ferromanyetik toz partikülleri, manyetik alana duyarlılıklarından dolayı günümüzde pek çok alanda kullanılmaktadır. Bu tozların matris malzemeleri ile birleşimlerinden elde edilen kompozit MRE malzemeler sınıflandırılmaktadır. Bu çalışmada, RTV (room temperature vulcanization) silikon kauçuğuna dört farklı manyetik toz ilave edilmesi ile elde edilen kompozit MRE malzemelerinin bası yüklemesi altındaki mekanik özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Matris malzemesi olarak mühendislik açıdan kullanımı yaygın olan Vario 40 silikon kauçuk malzemesi kullanılmıştır. Kompozit MRE malzemelerde toz oranı hacimce %30 oranında tutulmuştur. Ayrıca, tozların yönlenmesinin etkisini incelemek için, üretim esnasında bazı numunelere dış manyetik alan uygulanmıştır. Bu numuneler anizotropik olarak adlandırılırken diğerleri izotropik numunelere olarak adlandırılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki; anizotrop MRE numuneler izotrop numunelere göre çok daha yüksek gerilme değerlerine sahip olmaktadır ve en büyük gerilme artışı BASF CN tozu ilave edilen anizotrop MRE malzemeler için elde edilmiştir. Ayrıca, numuneler MR etki açısından da değerlendirildi ve izotropik versiyonlarına göre %201 gibi bir artış değeri ile en büyük MR etki SQI tozu içeren anizotrop numunelerde gözlemlendi. Sonuç olarak, gerçekleştirilen çalışma ile MRE malzemelerin mekanik ve MR özellikleri, ilave edilen tozun cinsi ve manyetiklik özelliklerine ciddi bir şekilde bağlı olduğu belirlenmiştir

The ferromagnetic particle, are used in many areas due to their magnetic field sensitivity. Composite MRE materials which obtained from the combination of the matrix material with these particles are classified as a kind of smart materials. In this study, it is aimed that the compressive mechanical properties of MRE materials produced by adding four different magnetic particles in RTV (room temperature vulcanizing) silicone elastomer are investigated. As a matrix material Vario 40 silicone rubber were used, which is common in engineering application. The particle rate inside MRE materials was kept at 30% by volume. In addition, to investigate the influence of orientation of particles inside MRE materials, some samples were subjected to external magnetic field during production. These samples are named as anisotropic MRE materials while the others are described as isotropic ones. The tests showed that anisotropic samples have much more strength values according to isotropic samples. Of all, the MRE samples including BASF CN particles reveal the biggest strength values. Also, the samples were evaluated in terms of MR effect and the largest MR effect with an increase value of 201% was found for anisotropic samples including SQ-I particles with regard to the corresponding isotropic one. As a result, this study determined that the mechanical and MR properties of MRE materials seriously depend on ferromagnetic particle kind and its magnetic characteristic