Investigação microestrutural e reológica de fluidos magnéticos

Abstract

No presente trabalho investiga-se, por meio de experimentos em Reometria, a reologia de suspensões magnéticas de fluidos-base newtonianos, tanto na ausência como na presença de campo magnético, e busca-se associar suas respostas reológicas a possíveis alterações de suas microestruturas. Duas classes de suspensões magnéticas são investigadas. Em uma, estão os ferrofluidos compostos por nanopartículas magnéticas dispersas em fluidos à base de óleo naftênico, de óleo parafínico ou de óleo vegetal. Na outra, encontram-se as suspensões compostas por microcompósitos magnéticos dispersos em óleo mineral. Para esta ultima, em especial, é feita uma investigação de sua microestrutura por meio de microscopia óptica, sendo a distribuição de probabilidade do tamanho das partículas determinada. Para as análises das suspensões na ausência de campo, utiliza-se basicamente um viscosímetro do tipo Couette onde se estabelece um escoamento laminar e unidirecional entre dois cilindros concêntricos. Nos ensaios realizados, avalia-se o comportamento da viscosidade aparente em função da temperatura, do tempo de escoamento, da taxa de cisalhamento e da fração volumétrica de partículas magnéticas sem a presença de campo magnético externo. Para as investigações reológicas na presença de campo, faz-se uso de um reômetro de alta precisão dotado de um aparato magnetoreológico. Nesta etapa, o efeito da magnetoviscosidade ´e avaliado para diferentes ferrofluidos para várias condições de campo magnético e taxas de cisalhamento.