Introducción

El fluido magnetoreológico (MR) es un tipo de material inteligente típico con propiedades reológicas magnéticas únicas caracterizadas por un cambio reversible en la viscosidad y el límite elástico bajo campo magnético (Kim et al., 2013), que se ha aplicado ampliamente en muchos campos, como el sellado (Mitamura et al., 2008), la administración de fármacos dirigidos (Kim y Kim, 2003; Oh y Park, 2011), la lubricación (Arruebo et al., 2007), la eliminación de contaminantes del agua (Goldowsky, 1980), los amortiguadores (Olabi y Grunwald, 2007; Ferroudj et al., 2013; Zong et al., 2013; Zhu et al., 2018), los frenos (Mangal y Kumar, 2015), etc. Rabinow (1948) preparó el fluido de RM original compuesto por partículas magnéticas y líquido portador en 1948. Xu et al. (2003) informaron de que los fluidos MR pueden transformarse entre sólido y líquido debido a la existencia de las partículas magnéticas; concretamente, las partículas de hierro están magnetizadas y los fluidos MR pueden pasar rápidamente de líquido a sólido en presencia de un campo magnético, mientras que recuperan su estado líquido cuando se elimina el campo magnético. La conversión instantánea de sólido y líquido puede utilizarse para ajustar la rigidez y la amortiguación de los fluidos MR. Durante décadas, muchos investigadores se han dedicado al estudio de los fluidos MR. En la actualidad, las partículas ferromagnéticas adoptadas para la preparación de fluidos MR son principalmente partículas de hierro carbonilo (CI) con un diámetro generalmente de 0,1-10 μm, y la fracción de volumen de las partículas ferromagnéticas es generalmente del 20-40%. Sin embargo, la densidad de una partícula ferromagnética es mucho mayor que la de los fluidos portadores, lo que definitivamente conduciría a una sedimentación obvia, restringiría las propiedades reológicas de los fluidos de RM y reduciría la capacidad de ajuste y absorción de impactos de los dispositivos de RM. Por lo tanto, muchos investigadores han propuesto varios métodos para preparar fluidos de RM de alto rendimiento con mejor estabilidad de sedimentación (Tian et al., 2016). Thomas (1966) obtuvo polvo de elementos de cobalto calentando los compuestos de carbonilo y tomó polvos de cobalto como partículas magnéticas para preparar fluidos de RM. Kormann (Kormann et al., 1996) desarrolló fluidos MR compuestos por partículas magnéticas nanométricas que mejoraron en gran medida el límite elástico de cizallamiento y acortaron el tiempo de respuesta. Foister (1997) añadió dos tipos de partículas de hierro de diferentes tamaños en los fluidos portadores, indicando que el límite elástico de cizallamiento de los fluidos MR había mejorado mucho mediante este método. Ulicny y Mance (2004) estudiaron la propiedad antioxidante de los fluidos MR y propusieron un método de recubrimiento con una capa de níquel en la superficie de las partículas ferromagnéticas para mejorar la resistencia a la oxidación a largo plazo de los fluidos MR. Cheng et al. (2009) emplearon el ácido N-glucosa etilendiamina triacético, que puede formar una red de recubrimiento de las partículas de CI para reducir la velocidad de sedimentación a través de los enlaces de hidrógeno en el agua. Du et al. (2010) adoptaron la teoría del equilibrio hidrofílico-lipófilo para elegir el tensioactivo y descubrieron que los tensioactivos podían mejorar la estabilidad de sedimentación de los fluidos MR, mientras que disminuían las propiedades magnéticas de las partículas o las propiedades reológicas de los fluidos MR en cierto grado. Kim y Choi (2011) emplearon compuestos poliméricos como fluido portador y descubrieron que la dispersión de partículas de CI en una mezcla de poliisobutileno/polibuteno (PIB/PB) en lugar del aceite mineral podía mejorar la estabilidad y las propiedades reológicas de los fluidos de RM. Sedlacik et al. (2011) recubrieron los enlaces de flúor en la superficie de las partículas de CI mediante la exposición de las partículas de CI al argón y al plasma de octafluorociclobutano y concluyeron que el fluido de RM basado en partículas de CI modificadas por plasma presentaba una mejor estabilidad que el de las partículas de CI puras. Dong et al. (2012) introdujeron un nuevo fluido de RM para mejorar las propiedades de RM mediante la dispersión de partículas de aleación amorfa Fe76Cr2Mo2Sn2P10B2C2Si4 en aceite de silicona y descubrieron que el efecto de RM y las propiedades de estabilidad de sedimentación de los fluidos de RM que contienen amorfos han mejorado significativamente a intensidades de campo más bajas. Kim y Choi (2011) prepararon la solución polimérica mediante la resolución de PEO en agua destilada y adquirieron un fluido MR a partir de la distribución de hierro carbonilo en una solución polimérica, sin embargo, el desajuste de las partículas magnéticas y el líquido portador todavía quedaba por superar con el fin de hacer avances considerables en la mejora de la estabilidad de sedimentación de los fluidos MR.

Actualmente, se ha convertido en un tema candente mediante la adopción de las partículas compuestas para preparar fluidos MR con el fin de mejorar la estabilidad y las propiedades reológicas de los fluidos MR. Cho et al. (2004) obtuvieron las partículas magnéticas de baja densidad mediante el recubrimiento de partículas CI con polimetilmetacrilato (PMMA). Qiao et al. (2010) prepararon los ferrofluidos de Fe3O4 recubiertos de polietilenglicol (PEG) suspendiendo las nanopartículas de Fe3O4 recubiertas de PEG en un líquido portador de PEG-400 oligomérico, e investigaron su comportamiento magnetorreológico de flujo constante. Jiang et al. (2010) adoptaron el poli (metil metacrilato) (PMMA) recubierto en la superficie de las partículas CI para obtener partículas compuestas CI-PMMA y descubrieron que el fluido MR preparado basado en partículas CI-PMMA exhibía una mejor estabilidad de sedimentación. López-López et al. (2012) prepararon el fluido de RM basado en las partículas de hierro del 50% del volumen recubiertas de sílice y concluyeron que el 50% del volumen es el límite superior de la concentración de partículas en tales fluidos de RM. Liu et al. (2012) estudiaron las investigaciones recientes sobre la síntesis de partículas magnéticas compuestas poliméricas como fase dispersa en fluidos MR y encontraron que tanto la morfología de la superficie como la proporción de masa de la capa polimérica tienen influencia en el efecto MR y la estabilidad de los fluidos MR. Sutrisno et al. (2013) prepararon un fluido de RM con alta viscosidad basado en partículas de poli-hierro injertadas, mostrando una excelente estabilidad termo-oxidativa así como una viscosidad casi constante. Mrlik et al. (2013) adoptaron cloroformato de colesterol para recubrir la superficie de las partículas de CI y descubrieron que la tasa de sedimentación de los fluidos de RM basados en las partículas compuestas preparadas ha disminuido en gran medida debido a la mejor compatibilidad entre las partículas y el aceite de silicona. En general, la adopción de partículas compuestas puede mejorar en gran medida la estabilidad de los fluidos MR; sin embargo, aún quedan muchas deficiencias por mejorar, es decir, las capas de recubrimiento no están lo suficientemente compactadas y estables, lo que llevaría a una reducción insatisfactoria de la densidad de las partículas, dando lugar a un aumento inesperado de la tasa de sedimentación. Por lo tanto, es urgente investigar y elegir partículas compuestas razonables, así como métodos de preparación.

En este trabajo, se adoptaron MWNTs para recubrir las partículas de CI a través de la tecnología de injerto para reducir la densidad de las partículas de CI y se probó la influencia de las dosis de agente de injerto y MWNTs. Además, se prepararon fluidos MR con partículas CI recubiertas con MWNTs y se estudió el efecto del recubrimiento mediante el análisis de la topografía de la superficie, la densidad de las partículas y las propiedades magnéticas de las partículas magnéticas compuestas. Además, se observó la propiedad de redispersabilidad y las tasas de sedimentación para confirmar el efecto de las partículas CI recubiertas en la mejora de la estabilidad de los fluidos MR.

Preparación de fluidos de RM

Materiales y equipos

Partículas originales de CI (densidad del grifo: 4,2 g/cm3, tamaño medio: 1,9 μm) recubiertas con MWNTs (el diámetro del tubo: 8-15 nm) se adoptan como partículas magnéticas por proceso de injerto con ácido P-aminobenzoico (PABA). El aceite de metilsilicona (densidad: 0,963 g/cm3, viscosidad dinámica: 0,482 Pa-s) se emplea como líquido portador en los fluidos de RM. Y algunos aditivos se utilizan como dispersantes, lubricantes y agentes antisedimentación, que incluyen parafina líquida, grafito y bentonita. Mientras tanto, se utiliza agua destilada como disolvente en todo el proceso del experimento. En cuanto al equipo principal adoptado en este trabajo, el mezclador eléctrico se adopta para conseguir que la solución se mezcle uniformemente, y el limpiador ultrasónico es responsable de conseguir que la solución se disperse uniformemente porque la dispersión ultrasónica puede destruir la fuerza de Coulomb y la fuerza de van der Waals entre las partículas pequeñas. Además, la estufa de vacío contribuye al secado del líquido mezclado obtenido con una temperatura adecuada de 70°C.

Preparación de partículas de CI recubiertas con MWNTs

Los MWNTs son un tipo de alótropos del carbono cuyos diámetros de tubo van desde nanómetros hasta décadas de nanómetros con forma de filamento y longitud de micras en promedio. Además, los MWNT son materiales ligeros con una densidad de unos 2 g/cm3 a temperatura ambiente, que es la mitad de la densidad de las partículas de CI (4,2 g/cm3). Por lo tanto, la densidad de las partículas de CI se reduciría en gran medida cuando se recubren con MWNTs en la superficie, acompañando a una ligera o incluso insignificante disminución del magnetismo de las partículas recubiertas debido a la presencia del catalizador de hierro en los MWNTs. En consecuencia, los MWNTs se adoptan como materiales de recubrimiento para preparar las partículas magnéticas compuestas.

Es un proceso esencial para formar una capa de MWNTs en la superficie de las partículas CI para preparar las partículas magnéticas compuestas. En este estudio, se adoptó la tecnología de injerto superficial para formar la capa de MWNTs, que puede describirse como la realización de una reacción de injerto entre los grupos activos de la superficie de las partículas. En concreto, se eligen los orgánicos con monómero adecuado en la polimerización in situ, y los materiales poliméricos se recubren en la superficie de las partículas, es decir, la modificación de la superficie. En el proceso de injerto se emplea un agente denominado ácido paraaminobenzoico (PABA) que tiene dos grupos, hidroxi (-OH) y amidógeno (-NH2). El hidroxi (-OH) puede combinarse con el carbonilo (-C=O) existente en la superficie de las partículas de CI y el amidógeno (-NH2) puede combinarse con el carboxilo (-COOH) en los MWNTs bajo ciertas condiciones, contribuyendo a la presentación de los resultados que los MWNTs fuertemente recubiertos en la superficie de las partículas de CI, como se muestra en la Figura 1.

FIGURA 1
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Figura 1. El diagrama esquemático del proceso de injerto.

El proceso de injerto no es espontáneo, por lo que la ultrasonicación y la agitación mecánica se adoptan simultáneamente para inducir el proceso de injerto y mejorar el efecto de recubrimiento. El tratamiento ultrasónico puede inducir al PABA a crear puentes entre las partículas de CI y los MWNT para modificar sus superficies de contacto y formar grupos funcionales de interacción entre enlaces no covalentes. Por supuesto, hay dos notas que hay que destacar. En primer lugar, la intensidad de los ultrasonidos y de la agitación mecánica debe ser controlada en un rango razonable, que comúnmente se establece entre 300 y 400 W. Si la intensidad de los ultrasonidos se establece demasiado baja, es difícil causar el proceso de injerto, de lo contrario la capa de MWNTs formada se destruye. En segundo lugar, la compacidad del recubrimiento está estrechamente relacionada con la temperatura, cuando la temperatura es superior a 70°C los MWNTs son propensos a entrelazarse entre sí, y cuando la temperatura es inferior a 50°C es difícil que se produzca la reacción de injerto, por lo que la temperatura se establece generalmente entre 50 y 70°C.

El proceso de preparación de las partículas de CI recubiertas con MWNTs es como se describe a continuación, como se muestra en la Figura 2. Paso uno, los PABA se dispersan en el agua destilada mediante calentamiento en baño de agua durante 1-2 h con la temperatura de 60°C. Paso dos, las partículas de CI se disuelven en la solución mezclada bajo la dispersión ultrasónica suave durante unos 15-20 minutos y, a continuación, bajo la onda ultrasónica suave emitida por el limpiador ultrasónico con la frecuencia de 60 Hz, los MWNT se añaden a la solución anterior con agitación mecánica mediante el mezclador eléctrico durante ~3-4 h. Paso tres, en general, el líquido mezclado obtenido se seca mediante un horno de vacío con la temperatura de 70°C y el grado de vacío negativo, después de lo cual el polvo seco se muele y se tamiza en partículas mediante un tamiz de 100 mallas. De hecho, cuanto mayor sea el grado de vacío, mejor será el efecto del secado, y depende principalmente del grado de vacío disponible proporcionado por el horno de vacío adoptado.

FIGURA 2
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Figura 2. Proceso de preparación de las partículas CI recubiertas con MWNTs.

Proceso de preparación de los fluidos MR

Hay dos procesos principales a la hora de preparar los fluidos MR, uno es sobre la preparación de las partículas CI recubiertas con MWNTs; el otro es sobre la mezcla de las partículas magnéticas, el líquido portador y los aditivos. El proceso detallado es el que se muestra en la Figura 3. En primer lugar, las partículas de CI recubiertas con MWNTs se añaden al líquido portador y, a continuación, se agitan con el mezclador eléctrico durante ~2-3 horas para que el líquido se disperse uniformemente. Después, cada 2 h se añaden cuantitativamente y en secuencia diferentes tipos de aditivos, incluyendo dispersante, lubricante y agente antisedimentación, al mismo tiempo, hacer que el líquido mantenga una agitación continua.

FIGURA 3
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Figura 3. Proceso de preparación de los fluidos MR.

Resultados de las pruebas y análisis

De acuerdo con el proceso de preparación de las partículas CI recubiertas con MWNTs, hubo seis tipos de partículas CI recubiertas con diferentes dosis de agente de injerto y MWNTs que se prepararon. A continuación, se llevaron a cabo pruebas de rendimiento en serie que incluían la topografía de la superficie, la densidad de las partículas y las propiedades magnéticas con un enfoque de control variable paso a paso para determinar la mejor proporción de componentes, lo que contribuyó a la preparación de fluidos MR con un mejor rendimiento. Finalmente, se realizaron pruebas de sedimentación en los fluidos MR para confirmar el efecto del recubrimiento.

Topografía de la superficie

Es ampliamente reconocido que la calidad del efecto del recubrimiento puede reflejarse intuitivamente por la topografía de la superficie de las partículas. Por lo tanto, las partículas CI preparadas y recubiertas con MWNTs, las partículas CI originales y los MWNTs se observan utilizando el microscopio electrónico de barrido (SEM) con una resolución de 1 nm, que puede presentar completamente la topografía de la superficie característica de las partículas.

Las micrografías electrónicas de las partículas CI originales y de los MWNTs son las que se presentan en la Figura 4. Mientras tanto, se observan las partículas CI recubiertas con MWNTs con diferentes dosis de agentes de injerto denominadas A1-A3 con dosis gradualmente mayores de agentes de injerto, como se muestra en la Figura 5. Se observa que las superficies de las partículas de IC originales son esféricas y lisas, mientras que se vuelven un poco rugosas con algunas sustancias después del recubrimiento. El efecto de recubrimiento aumenta con el incremento de las dosis de agente de injerto dentro de un cierto rango, mientras que se estabiliza o incluso disminuye cuando se supera el límite. La capa de recubrimiento de la muestra A1 está lejos de estar compactada, ya que sólo unos pocos filamentos (MWNTs) están recubiertos en la superficie de las partículas. En cuanto a la muestra A2, sigue siendo difícil recubrir la superficie de las partículas de CI por completo. Mientras que para la muestra A3, los filamentos son relativamente obvios a través de entrelazados y extendidos juntos en la superficie esférica y casi todas las superficies de las partículas CI están recubiertas con MWNTs, lo que refleja que las dosis de agente de injerto es suficiente. En general, el agente de injerto influye en la topografía de la superficie y hay que prestar mucha atención a su dosificación, ya que desempeña un papel importante en la calidad del efecto de recubrimiento. Y tras la comparación, se considera que la muestra A3 es la que tiene la mejor proporción de agente de injerto en este paso.

FIGURA 4
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Figura 4. Las micrografías electrónicas de (A) partículas de CI originales y (B) MWNTs.

FIGURA 5
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Figura 5. Las micrografías electrónicas de las partículas compuestas con diferentes dosis de agente de injerto.

Además, se observan las micrografías electrónicas de las partículas de CI recubiertas con dosis gradualmente mayores de MWNTs en el orden de A3, B1, B2 y B3 y como se presenta en la Figura 6. Muestra que el efecto de recubrimiento mejora al principio y luego disminuye gradualmente con el aumento sostenido de MWNTs, y el efecto de recubrimiento alcanza el óptimo en la muestra B1 infestada con una capa de recubrimiento compacta y homogénea llena de filamentos. Del mecanismo de recubrimiento se puede interpretar que el exceso de MWNTs tiende más a ensamblarse que a recubrirse en la superficie de las partículas CI durante el proceso de auto-ensamblaje, lo que resulta en la agregación de los MWNTs hasta arrancar los filamentos en la superficie de las partículas CI y destruir la capa de recubrimiento. Por lo tanto, las dosis de MWNTs deben ser controladas dentro de un rango razonable para lograr un efecto de recubrimiento relativamente satisfactorio. Además, la muestra B1 se considera la partícula magnética de fluidos MR en este trabajo con su mejor efecto de recubrimiento.

FIGURA 6
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Figura 6. Las micrografías electrónicas de las partículas compuestas con diferentes dosis de MWNTs.

Densidad de las partículas

La densidad de las partículas es uno de los factores directos que afectan a la estabilidad de sedimentación de los fluidos MR, ya que la diferencia de densidad entre las partículas CI y el líquido portador es la causa principal del problema de sedimentación de los fluidos MR, especialmente, cuanto menor sea la diferencia de densidad entre las partículas CI y el líquido portador, mejor será la estabilidad y menor la tasa de sedimentación de los fluidos MR.

Las densidades de las partículas CI originales y de la muestra B1 se muestran en la Tabla 1, que se obtienen mediante el cálculo del volumen y la masa obtenidos por el cilindro y la balanza electrónica respectivamente. Se puede presentar que la densidad de la muestra B1 se reduce en gran medida en comparación con las partículas CI originales, que es de 4,2 a 1,55 g/cm3 con una reducción del 63,1%. Es obvio que los resultados de las pruebas son consistentes con las expectativas, ya que los MWNTs son un tipo de material ligero que puede reducir la densidad de las partículas compuestas, lo que es favorable para mejorar la estabilidad de sedimentación de los fluidos MR.

TABLA 1
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Tabla 1. Comparación de la densidad de toma de los dos tipos de partículas magnéticas.

Propiedad magnética

La propiedad magnética es un índice significativo de las partículas magnéticas, que puede afectar directamente a la propiedad reológica magnética de los fluidos MR. Además, las partículas magnéticas con mejor rendimiento deben tener una alta fuerza de magnetización de saturación, menos magnetismo residual y baja fuerza coercitiva simultáneamente.

La propiedad magnética de las partículas se mide a través de un magnetómetro de muestra de vibración con un campo magnético máximo de 1.600 kA/m, y las curvas de histéresis magnética de los dos tipos de partículas magnéticas (partículas CI recubiertas con MWNTs (muestra B1) y partículas CI originales) se muestran en la Figura 7. Se puede concluir que la intensidad de la magnetización de saturación de la muestra B1 es ligeramente inferior a la de las partículas CI originales bajo diferentes campos magnéticos. Esto coincide con el hecho de que la intensidad de magnetización de los MWNTs es mucho menor que la de las partículas CI originales, lo que hace que la intensidad de magnetización de las partículas compuestas se reduzca. Además, en la Tabla 2 se muestra una comparación adicional de estos dos tipos de partículas magnéticas. Se puede demostrar que la intensidad de magnetización de saturación de las partículas CI originales es de 217 emu/g, mientras que 170 emu/g para la muestra B1 con una reducción del 21,7%. En términos de magnetismo residual y fuerza coercitiva, la muestra B1 es un poco más alta que las partículas CI originales. En conclusión, aunque la propiedad magnética de las partículas CI recubiertas con MWNTs se reduce ligeramente en comparación con las partículas CI originales, sigue siendo superior a las otras partículas magnéticas, como la hematita, la magnetita y la maghemita. Por lo tanto, las partículas CI recubiertas con MWNTs son muy apropiadas para la preparación de fluidos MR.

FIGURA 7
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Figura 7. Comparación de las curvas de magnetización de dos tipos de partículas ferromagnéticas (1Gs = 0.0795775kA/m).

Tabla 2
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Tabla 2. Comparación de la propiedad magnética de dos tipos de partículas magnéticas.

Pruebas de estabilidad de los fluidos MR

Es ampliamente reconocido que la estabilidad de los fluidos MR incluye principalmente la redispersabilidad y la estabilidad de sedimentación. La redispersabilidad se refiere a la capacidad de un fluido de RM aglomerado de volver a su estado de origen con una excelente fluidez y homogeneidad, lo que está estrechamente relacionado con la aplicación práctica de los fluidos de RM. Sin embargo, todavía no existe un sistema de evaluación estandarizado para evaluarla. Por lo tanto, se adoptó el método de observación natural para probar la redispersabilidad de los líquidos MR. Después de dejar reposar los líquidos MR durante un cierto período de tiempo, se observa la aglomeración y la redispersabilidad de los fluidos MR oscilando o agitando suavemente los fluidos MR. Los resultados de la observación se presentan en la Tabla 3. La Tabla 3 muestra que la redispersabilidad de la muestra B1 es la mejor.

Tabla 3
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Tabla 3. Observación de la redispersabilidad de los fluidos MR preparados.

La estabilidad de la sedimentación es una de las propiedades más importantes de los fluidos MR que se evalúa mediante sus tasas de sedimentación calculadas por la siguiente ecuación (Guo et al., 2017). La tasa de sedimentación se define como:

Tasa de sedimentación(%)= volumen del líquido sobrenadantevolumen de todo el líquido de la mezcla×100% (1)

Se observan las tasas de sedimentación de las muestras de fluidos MR con el aumento gradual de las dosis de agente injertador, que se denominan A1-A3, y los resultados son los que se muestran en la Tabla 4. Se puede presentar que la tasa de sedimentación disminuye con el aumento de las dosis del agente de injerto, es decir, la tasa de sedimentación de la muestra A1 es del 4,74%, mientras que el 2,80% para la muestra A2 incluso disminuye al 1,84% para la muestra A3 después de 60 días. Es obvio que los resultados de la prueba son coherentes con la prueba de topografía de la superficie cuando las dosis de agente de injerto están dentro de un cierto rango. Cuanto mejor sea el efecto del recubrimiento, mejor será la estabilidad de sedimentación, ya que la densidad de las partículas compuestas disminuye significativamente.

Tabla 4
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Tabla 4. Velocidad de sedimentación de los fluidos MR con diferentes dosis de agente injertador.

Además, se observan las velocidades de sedimentación de los fluidos MR con diferentes dosis de MWNTs, que se denominan B0-B3, como se muestra en la Figura 8. La muestra B0 se prepara a partir de la partícula CI original, mientras que las muestras B1, B2 y B3 se preparan a partir de las partículas CI recubiertas con MWNTs con dosis crecientes de MWNTs. Se puede deducir que la estabilidad de sedimentación de los fluidos MR mejora significativamente debido a la adaptación de los MWNTs, la tasa de sedimentación de la muestra B0 es del 22,47% después de 60 días, que es el valor máximo en comparación con otras muestras, lo que representa que el uso de partículas CI recubiertas con MWNTs puede reducir efectivamente las tasas de sedimentación de los fluidos MR. Por otro lado, la tasa de sedimentación de los fluidos MR aumenta con el incremento de las dosis de MWNTs, es decir, la tasa de sedimentación de la muestra B1 es del 7,18%, mientras que el 9,79% para la muestra B3, lo que refleja que el exceso de MWNTs es desfavorable para la mejora de la estabilidad de sedimentación de los fluidos MR porque la interacción entre las partículas se verá muy afectada debido a la introducción de los materiales de recubrimiento. Por lo tanto, las dosis de MWNTs deben ser controladas en un rango racional.

Figura 8
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Figura 8. Velocidad de sedimentación de los fluidos MR con las diferentes dosis de MWNTs.

Conclusión

En este trabajo, se desarrollaron fluidos MR con partículas CI recubiertas con MWNTs y se estudió el efecto del recubrimiento a través de la topografía de la superficie la densidad de las partículas, y las propiedades magnéticas de las partículas magnéticas compuestas y las pruebas de estabilidad de los fluidos MR preparados. Mientras tanto, se analizó la influencia de las dosis de agente de injerto y MWNTs en el efecto de recubrimiento para verificar el efecto de las partículas CI recubiertas con MWNTs en la mejora de la estabilidad de sedimentación. Las conclusiones son las siguientes:

(1) Las pruebas sobre las partículas compuestas que consisten en la topografía de la superficie, la densidad de las partículas y la propiedad magnética indican que las partículas compuestas con dosis adecuadas de agente de injerto y MWNTs beneficiarán en gran medida el efecto de recubrimiento, contribuyendo a la implementación de partículas compuestas con mejor rendimiento. Además, la densidad de las partículas disminuyó bruscamente mientras que la propiedad magnética sólo disminuyó ligeramente, lo que demostró que el material de recubrimiento es favorable para la mejora de la estabilidad de sedimentación mientras que es desfavorable para el magnetismo. Por lo tanto, es importante equilibrar las ventajas y desventajas causadas por la introducción del material de recubrimiento cuando se preparan las partículas compuestas.

(2) La respersibilidad y las pruebas de sedimentación de los fluidos MR preparados muestran que la estabilidad se mejora en gran medida con la introducción de MWNTs debido a la reducción de la gravedad específica. Mientras tanto, la propiedad de respersibilidad y las tasas de sedimentación de los fluidos MR están estrechamente relacionadas con el efecto de recubrimiento de las partículas compuestas, que se ve afectado por las dosis de agente de injerto y MWNTs.

Contribuciones del autor

Y-QG propuso la idea de este trabajo. Bajo la dirección de Y-QG, C-LS, y Z-DX, preparó fluidos MR y terminó la prueba de fluidos MR. Y-QG, C-LS y Z-DX completaron conjuntamente la redacción del artículo. XJ ayudó en la lectura de pruebas de la presentación general y los datos experimentales.

Financiación

Este estudio cuenta con el apoyo financiero de la Fundación Nacional de Ciencia para Jóvenes Académicos Distinguidos de China (51625803), Profesor Distinguido de los Académicos del Río Yangtze del Ministerio de Educación de China, Profesor Distinguido de la Provincia de Jiangsu (Financiación clave). Programa de Diez Mil Talentos (Talentos Líderes en Innovación), y el Programa para los 333 Talentos de la Provincia de Jiangsu. Estos apoyos se reconocen con gratitud.

Declaración de conflicto de intereses

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un potencial conflicto de intereses.

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