Estudio sobre las propiedades reológicas y la estabilidad de fluidos magnetorreológicos

Abstract

Esta Tesis está dedicada al estudio de los fluidos magnetorreológicos (FMR). Se han preparado partículas de ferrita de cobalto esféricas multidominio siguiendo un método de coprecipitación. Estas partículas se han caracterizado atendiendo a su composición química, y propiedades electrocinéticas, magnéticas y termodinámicas superficiales. Se ha estudiado la estructuración de los FMR con fase magnética se ferrita de cobalto, bajo la acción de campos magnéticos externos, mediante medidas de permeabilidad. Se ha estudiado la estabilidad de suspensiones acuosas de ferrita mediante medidas de la absorbancia óptica en función del tiempo. Los resultados se discuten incluyendo las interacciones magnéticas en la teoría DLVO. En consecuencia, es factible una floculación en mínimo secundario que explica los resultados experimentales de forma satisfactoria en presencia de un campo magnético externo. También, se emplea un enfoque reológico para estudiar la velocidad de sedimentación de las suspensiones acuosas. En todos los casos la aplicación de un campo magnético conlleva una mayor respuesta elástica del sistema que podría asociarse a las estructuras inducidas por el campo. Sin embargo, independientemente de la aplicación del campo, el potencial zeta desempeña un papel determinante en las características viscoelásticas de las suspensiones acuosas. Se ha observado que las suspensiones de ferrita de cobalto constituyen un nuevo tipo de FMR que funcionan a campos pequeños (0-17.8kA/m) con el efecto opuesto al de FMR clásicos: una disminución del esfuerzo umbral con el campo. Se realiza un estudio reológico en suspensiones en medios no polares (tanto en estado estacionario como en régimen dinámico). Se han medido los modulos de almacenamiento en suspensiones de hierro carbonilo y ferrita de cobalto; e interpretado los resultados con nuevos modelos microestructurales.