Аннотация
Введение 4
1 Литературный обзор 6
1.1 Исследование актуальности тематики в Scopus 6
1.2 Последние исследования ФМЖ 9
1.3 ФМЖ - ключевые определения 11
1.4 Проблемы синтеза ФМЖ 15
1.5 МУНТ - ключевые определения 19
2 Экспериментальная часть 22
2.1 Методика исследования 22
2.2 Исследование диэлектрических свойств беспримесной ФМЖ 26
2.3 Исследование влияния наноразмерных включений на диэлектрические 32
свойства ФМЖ
2.4 Сравнение методик изготовления образцов ФМЖ с добавлением МУНТ 42
2.5 Перспективы исследования 45
Заключение 47
Список использованной литературы 49
Начало третьего тысячелетия в науке ознаменовалось тем, что в нём при разработке новых технологий и внедрении их в производство имеет значение не только функционал разработки и дешевизна изготовления, но и то, какие размеры имеют элементы, отвечающие за вышеназванный функционал. Несложно проследить, например, как из года в год уменьшаются размеры компонентов, применяемых в электрических приборах, а вместе с ними и сами приборы. Разработчики переходят с кремниевых технологий на квантовые, пытаясь достичь наилучших результатов с помощью деталей малых размеров, почти невидимых для человеческого глаза.
Однако, помимо создания микро- и наноприборов напрямую, внимание науки также привлекает разработка умных материалов. Умными называются материалы, изменяющие свои физические или физико-химические свойства в зависимости от внешнего воздействия так, что, во-первых, они играют роли сенсоров - подают сигнал об изменении какого-либо (конкретного для каждого материала) критического аспекта окружающего мира, а, во-вторых, приносят практическую пользу. Значительная часть умных материалов относится к категории наноматериалов напрямую, остальные же зачастую применяются в нанотехнологии.
К умным материалам также относятся магнитореологические жидкости (МРЖ), которые, хотя уже и нашли ряд применений, не исследованы до конца. Существует предположение, что уникальные свойства, которыми обладают ферромагнитные жидкости (или феррожидкости), являющиеся категорией МРЖ, могут использоваться в создании элементов электрических цепей нового поколения. Для этого, однако, имеет смысл использовать не чистую ФМЖ, а ФМЖ с добавлением углеродных нанотрубок - продолговатых наноразмерных включений с высокой проводимостью. Целью данной работы является исследование электромагнитных свойств ФМЖ, как беспримесной, так и с введением нанотрубок.
Для того чтобы достичь этой цели, необходимо решить следующие задачи:
а) проанализировать публикационную активность по тематике работы;
б) собрать подходящую по тематике литературу и провести литературный обзор;
в) получить образцы ФМЖ с различной концентрацией наноразмерных включений;
г) измерить электромагнитные характеристики образцов ФМЖ;
д) провести анализ полученных результатов.
В результате проведённой работы были достигнуты следующие результаты:
а) Проведён аналитический обзор литературных источников по тематике ферромагнитных жидкостей и нанотрубок, кроме того, проведён анализ публикационной активности как за последние десять лет, так и за всё время, чтобы удостовериться в актуальности тематики данной работы.
б) Исследованы зависимости действительной и мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости ФМЖ от частоты подаваемого сигнала под воздействием магнитных полей различного направления.
в) Исследован характер изменения свойств ФМЖ во времени.
г) Исследованы зависимости действительной и мнимой части комплексной диэлектрической проницаемости образцов ФМЖ с различной массовой концентрацией НТ от частоты подаваемого сигнала под воздействием магнитных полей различного направления.
д) Выявлен наиболее оптимальный из доступных методов создания образцов ФМЖ с добавлением НТ.
Результаты работы были представлены на конференциях:
1) Пятый международный Российско-Белорусский семинар-конференция «Новые наноматериалы и их электромагнитные свойства» с присвоением диплома III степени;
2) Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Научная сессия ТУСУР - 2021» с присвоением диплома III степени;
3) Восемнадцатая Всероссийская конференция студенческих научноисследовательских инкубаторов
и опубликованы в материалах конференций:
1) Пятый международный Российско-Белорусский семинар-конференция «Новые наноматериалы и их электромагнитные свойства»
2) Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Научная сессия ТУСУР - 2021»
Выражается благодарность ЦКП «Центр радиоизмерений ТГУ» за предоставленное оборудование. Выражаю благодарность за оказанную помощь в проведении измерений доцентам Журавлёву В.А. и Кулешову Г.Е.
