Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu vzorků magnetoreologických elastomerů (MRE) a provedení jejich reologických měření v přítomnosti magnetického pole. Jako materiál matrice byl zvolen silikonový elastomer Polydimetylsiloxan. Plnivem byly dva druhy prášků karbonylového železa CI-SL a CI-HQ. Použitá plniva byla zhodnocena z hlediska morfologie, velikosti a distribuce částic pomocí skenovací elektronové mikroskopie. Změřeny byly také magnetické charakteristiky plniv za použití vibračního magnetometru. Dále byly připraveny vzorky MR kompozitů, s izotropní a anizotropní strukturou, s různým stupněm plnění. Distribuce částic a vnitřní struktury v MR kompozitech byly posouzeny podle snímků ze skenovací elektronové mikroskopie. U všech připravených MRE byla změřena na oscilačním reometru závislost elastické a viskózní složky smykového modulu na intenzitě magnetického pole. Při vyhodnocení výsledků byl sledován vliv intenzity magnetického pole, vnitřní struktury kompozitu, stupně plnění a velikost částic na elastickou složku smykového modulu.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on the preparation of the magnetorheological elastomers (MRE) and performing their rheological measurements in the presence of an external magnetic field. Silicone elastomer Polydimethylsiloxane was selected as a matrix. There were used two kinds of carbonyl iron powders, namely CI-SL and CI-HQ. Used fillers were evaluated via scanning electron microscopy in terms of morphology, particle size and distribution. Magnetic characteristics of fillers were also measured using a vibrating sample magnetometry. Samples of MR composites were prepared with both isotropic and anisotropic structure and both with different amount of filler. Particle distribution and internal structures in MR composites were examined via scanning electron microscopy images. All prepared MRE were measured by an oscillatory rheometer for the dependence of an elastic and viscous components of shear modulus on the intensity of the external magnetic field applied. Evaluating the results were focused on the influence of magnetic field, inner composite structure, the degree of filling and the particle size of the elastic component of the shear modulus.
Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu vzorků magnetoreologických elastomerů (MRE) a provedení jejich reologických měření v přítomnosti magnetického pole. Jako materiál matrice byl zvolen silikonový elastomer Polydimetylsiloxan. Plnivem byly dva druhy prášků karbonylového železa CI-SL a CI-HQ. Použitá plniva byla zhodnocena z hlediska morfologie, velikosti a distribuce částic pomocí skenovací elektronové mikroskopie. Změřeny byly také magnetické charakteristiky plniv za použití vibračního magnetometru. Dále byly připraveny vzorky MR kompozitů, s izotropní a anizotropní strukturou, s různým stupněm plnění. Distribuce částic a vnitřní struktury v MR kompozitech byly posouzeny podle snímků ze skenovací elektronové mikroskopie. U všech připravených MRE byla změřena na oscilačním reometru závislost elastické a viskózní složky smykového modulu na intenzitě magnetického pole. Při vyhodnocení výsledků byl sledován vliv intenzity magnetického pole, vnitřní struktury kompozitu, stupně plnění a velikost částic na elastickou složku smykového modulu.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on the preparation of the magnetorheological elastomers (MRE) and performing their rheological measurements in the presence of an external magnetic field. Silicone elastomer Polydimethylsiloxane was selected as a matrix. There were used two kinds of carbonyl iron powders, namely CI-SL and CI-HQ. Used fillers were evaluated via scanning electron microscopy in terms of morphology, particle size and distribution. Magnetic characteristics of fillers were also measured using a vibrating sample magnetometry. Samples of MR composites were prepared with both isotropic and anisotropic structure and both with different amount of filler. Particle distribution and internal structures in MR composites were examined via scanning electron microscopy images. All prepared MRE were measured by an oscillatory rheometer for the dependence of an elastic and viscous components of shear modulus on the intensity of the external magnetic field applied. Evaluating the results were focused on the influence of magnetic field, inner composite structure, the degree of filling and the particle size of the elastic component of the shear modulus.
Student v rámci diplomové práce provede:
- literární rešerži na zadané téma
- modifikaci magnetického plniva vhodným polymerem
- přípravu magnetoreologických kompozitů o různých parametrech
- vyhodnocení mechanických případně dielektrických vlastností
- reologická měření připravených kompozitů v přítomnosti magnetického pole
Zásady pro vypracování
Student v rámci diplomové práce provede:
- literární rešerži na zadané téma
- modifikaci magnetického plniva vhodným polymerem
- přípravu magnetoreologických kompozitů o různých parametrech
- vyhodnocení mechanických případně dielektrických vlastností
- reologická měření připravených kompozitů v přítomnosti magnetického pole
Seznam doporučené literatury
[1] De Vicente, J., Klingenberg, D.J., Hidalgo-Alvarez, R. Magnetorheological fluids: a review. Soft Matter. 2011, vol. 7, no. 8, p. 3701-3710.
[2] Handbook of thermoplastic elastomers; Jiri George Drobny (2007) ISBN 978-0-8155-1776-4.
[3] Časopisecké publikace dostupné v databázích prostřednictvím Knihovny UTB.
Seznam doporučené literatury
[1] De Vicente, J., Klingenberg, D.J., Hidalgo-Alvarez, R. Magnetorheological fluids: a review. Soft Matter. 2011, vol. 7, no. 8, p. 3701-3710.
[2] Handbook of thermoplastic elastomers; Jiri George Drobny (2007) ISBN 978-0-8155-1776-4.
[3] Časopisecké publikace dostupné v databázích prostřednictvím Knihovny UTB.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
prof. Zatloukal: Jak velká amplituda dané oscilace byla zvolena při měření na rotačním reometru? Docházelo při měření k prokluzování daného vzorku? Byl povrch měřící geometrie hladký či drážkovaný? Jak velká přítlačná síla byla zvolena? Student výstižně odpověděl na otázky.