بررسي امكان ساخت سيال مغناطيسي بر پايه نانوذرات فريت آهن و انتخاب یک روش مناسب برای آن

سيالهاي مغناطيسي يا فروفلويدها موادي مغناطيسي هستند كه در دماي اتاق به حالت مايع مي­باشند و به راحتي با ميدانهاي مغناطيسي معمولي قابل كنترل هستند؛ در اين پایان­نامه از واژه فروفلويد به جاي سيال مغناطيسي استفاده خواهد شد. فروفلويدها شامل نانوذرات مغناطيسي است كه در مايع حامل بطور یکنواخت پخش شده­اند. فاز جامد فروفلويد در اكثر موارد نانوذرات مگنتيت مي­باشد زيرا اين ماده از نظر شيميايي و مغناطيسي پايدار است. بنابراين تهيه نانوذرات مگنتيت با شرايط بهینه مهمترين مرحله ساخت فروفلويد مي­باشد و حتي 80 درصد كار را شامل مي­شود. در اين پايان­نامه ابتدا از دو روش نانوذرات مگنتيت به کمک تکنیک همرسوبي تهیه شدند. از كلريد آهن، كلريد­آهن­ به عنوان مواد اولیه نمکهای فلزی و از NaOH یا آمونیاک به عنوان عامل رسوب دهنده استفاده شد. اثر غلظت مواد واكنش دهنده و دما بر روي نانوذرات تهیه شده بررسي گردید. اندازه نانوذرات سنتز شده در حدود 7 الي 10 نانومتر و مغناطش اشباع آنهادر محدوده 55 اليemu/gr84 بود. اندازه ذرات و مغناطش اشباع آنها با افزايش دماي واكنش افزایش داشت. البته افزايش مغناطش اشباع نسبت به افزايش اندازه ذرات چشمگيرتر بود. در مورد ذراتی که در حضور NaOH سنتز شده­ بودند با افزايش ميزان غلظت OH- نسبت به غلظت مجموع هم يونهاي Fe+2 و Fe+3 در محيط واكنش، اندازه ذرات و مغناطش اشباع آنها كاهش پيدا مي­كرد. در اينجا تغييرات مغناطش اشباع نسبت به تغييرات اندازه ذرات چشمگيرتر بود. اما تغییرات غلظت آمونیاک بر اندازه و مغناطش اشباع ذرات سنتز شده در حضور آمونیاک تاثیری نداشت. اندازه متوسط ذرات سنتز شده با هیدروکسید سدیم کوچکتر از اندازه ذرات سنتز شده با آمونیاک بود. با اضافه كردن محلول آبي تترامتيل­آمونيم هيدروكسايد،TMAH، به نانوذرات سنتز شده فروفلويد پايدار تهيه و اثر غلظت نانوذرات درون سيال را روي خواص مغناطيسي آن بررسي گردید. با افزایش غلظت فاز جامد، مغناطش اشباع و پذيرفتاري سيال افزايش پيدا مي­كرد.