磁性氧化鐵奈米線之磁流變研究

The Study of Magnetorheological of Magnetic Iron Oxide Nanowires

陳銘杰(Ming-Jie Chen)

指導教授 ： 芮祥鵬

國立臺北科技大學/工程學院/有機高分子研究所/碩士(2009年)

摘要

本研究分為兩部分，第一部分以熱裂解法合成粒徑為20nm之磁性氧化鐵奈米粒子，接著以共沉澱法合成粒徑為10nm之氧化鐵奈米粒子，最後更進一步將共沉澱法所合成的氧化鐵奈米粒子置於高壓反應瓶，添加氫氧化鈉強鹼溶液於烘箱中反應經水熱法合成即可得磁性氧化鐵奈米線，經由XRD與TEM鑑定其成分及構形。
第二部分為將磁性氧化鐵奈米粒子與磁性氧化鐵奈米線添加不同黏度之矽油配製為磁性流體，進行流動曲線測試、擠壓測試、潛變恢復測試以及黏彈測試並進行磁流變效應探討。研究結果顯示，磁性流體之磁流變效應值將隨著磁通量密度增加而提升，且較大濃度之磁性流體其磁流變效應較佳，此外，磁性氧化鐵奈米線所配製的磁性流體於各項磁流變測試中其磁流變效應皆較磁性氧化鐵奈米粒子所配製的為顯著，最後將磁性氧化鐵奈米線流體經放置幾個月的時間後進行流動曲線測試，證明本磁性流體經長時間放置後亦無明顯之沉澱聚集現象。

關鍵字

氧化鐵 ； 奈米粒子 ； 奈米線 ； 熱裂解法 ； 共沉澱法 ； 水熱法 ； 磁流變

並列摘要

This thesis is composed of two parts.The first part is focused on the synthesis of magnetic iron oxide nanoparticles which diameter is 20nm by thermal decomposition method and synthesized magnetic iron oxide nanoparticles which diameter is 10nm by coprecipitation method after that nanoparticles were dispersed in NaOH aqueous solution and sealed into Teflon-lined stainless steel autoclaves then we could obtain magnetic nanowires by hydrothermal method.The product was characterized by XRD and TEM for it’s purity and morphology.
The second part deals with the magnetorheological fluids of different viscosity of polydimethylsiloxane containing magnetic iron oxide nanoparticles and nanowires, then the magnetorheological effect were investigated by flow curve test、squeeze test、creep and recovery test and viscoelasticity test.The results show that the magnetic flux density and the concentration of magnetorheologicl fluids increased the magnetorheological effect.Besides, the magnetic iron oxide nanowires dispersion had much higher magnetorheological effect than nanoparticles.Lastly we tried to place the magnetorheoligical fluids of nanowires for several months and the flow curve test indicated that the agglomeration of magnetorheoligical fluids was unapparent.

並列關鍵字

Iron oxide ； Nanoparticles ； Nanowires ； Thermal decomposition method ； Coprecipitation method ； Hydrothermal method ； Magnetorheology

參考文獻

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