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논문 상세정보

합성마그네타이트를 이용한 수상자성유체의 제조 및 특성

Preparation and properties of water-based magnetic fluid with synthesized magnetite

초록

본 연구에서는 습식법에 의해 얻어진 초미립 마그네타이트 표면에 오레인산이온을 화학흡 착시키고, 그 위에 SDBS로서 물리흡착층을 형성시켜 수상자성유체를 제조하였다. 이때 마그네타이트의 입도, 계면활성제의 첨가량 및 pH변화등이 분산특성에 미치는 영향을 조사하였으며, 자기기록 pattern 에 의한 관찰등을 통한 분산상태를 조사하였다. 수상자성유체의 분산율은 $Fe^{2+}/Fe^{3+}$의 비에 관계없이 합성마그네타이트 27 g에 대해서 오레인산 첨가량 $2.66{\times}10^{-2}mol$, SDBS 첨가량 10 g하에서 90%이상 유지되었다. 고체함량이 0.05 g/cc에서 0.4 g/cc로 증가함에 따라 수상자성유체의 자화값 은 $Fe^{2+}/Fe^{3+}=0.5$인 경우 1.98 emu/g에서 9.63 emu/g으로, $Fe^{2+}/Fe^{3+}=1.0$일 때에는 2.7 emu/g에서 14.63 emu/g으로 증가하였다. 이때 자성유체의 점도는 $Fe^{2+}/Fe^{3+}=0.5$하에서 1.3 cp에서 4.4 cp로 증가하였다. 1N-HCl 및 1N-NaOH를 사용하여 수성자성유체의 pH변화에 따른 분산특성을 조사한 결과 pH 3.0 ~ 11.0의 영역에서 안정한 분산특성을 나타내었다. 자성유체의 분산특성을 관찰함에 있어서 자기기록 pattern 관찰을 통한 선명도의 확인에 의해서 분산상태를 조사할 수 있었다.

Abstract

The water-based magnetic fluids were prepared with the synthesized ultra-fine magnetite, oleic acid and SDBS (sodium dodecyl benzene sulfonate) as surfactants. The dispersion of water-based magnetic fluids was about 90 % when the added amounts of oleic acid and SDBS for magnetite(27 g) were more than $2.66{\times}10^{-3}$ mol and 10 g respectively. As the solid content increased from o. 05 g/cc to 0.4 g/cc, saturation magnetization of magnetic fluids at 5 kOe increased from 1.98 emu/g to 9.63 emu/g at $Fe^{2+}/Fe^{3+}=0.5$ and from 2.7 emu/g to 14.63 emu/g at $Fe^{2+}/Fe^{3+}=1.0$, and the its viscosity increased from 1.3 cp to 4.4 cp at $Fe^{2+}/Fe^{3+}=0.5$. pH region of oleic acid and SDBS stabilized water-based mag¬netic fluids was stable was in the range of pH 3.0 to pH 11.0. Stability of Water-based magnetic fluids can be obtained by observation of magnetic memory patterns on the VCR tape.

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