Untersuchung des Einflusses primärer Agglomerate auf die magnetoviskosen Effekte in Ferrofluiden

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Odenbach
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5153582

Im bisherigen Verlauf des Projekts wurden sowohl die technischen Grundlagen gelegt um den Einfluß von herstellungsbedingt auftretenden Partikelagglomeraten - sogenannten primären Agglomeraten - auf die magnetfeldbedingten Viskositätsänderungen zu untersuchen, als auch erste Messungen zu diesem Themenkomplex durchgeführt. Dazu wurde in einem ersten Schritt ein Programm zur numerischen Simulation der Diffusionsvorgänge in Ferrofluiden unter Einfluß magnetischer Feldgradienten, daß die Existenz von Agglomeraten berücksichtigt, entwickelt. Auf der Basis der mit diesem Modell gewonnenen Daten konnte ein Magnetfeldsystem konzipiert werden, daß hinreichend hohe Separationsraten der primären Agglomerate in kommerziellen Ferrofluiden erlaubt. Das Magnetfeldsystem sowie eine Separationseinrichtung mit integrierter Konzentrationsbestimmung wurden aufgebaut und getestet. Erste Messungen haben gezeigt, daß eine gezielt Entmischung der Fluide möglich ist, und daß diese Entmischung zu einer Veränderung des magnetoviskosen Verhaltens führt. Für den weiteren Projektverlauf ist geplant, mit der nun verfügbaren Anlage Ferrofluide unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung gezielt stufenweise von primären Agglomeraten zu reinigen. Durch eine entsprechende Auslegung des Separationssystems sollen dabei je eine Charge mit erhöhtem und eine mit reduziertem Agglomeratanteil entstehen. Diese sollen mit verschiedenen Methoden charakterisiert und rheologisch vermessen werden, um detaillierten Aufschluß über den Einfluß der Agglomerate auf die magnetoviskosen Effekte zu gewinnen. Hierzu sollen die Meßergebnise mit neuen numerischen Modellen zur Beschreibung der feldabhängigen Viskosität in konzentrierten Ferrofluiden unter Berücksichtigung der Bildung von Ketten korreliert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Hans Josef Rath (†)