Vedere generală la microscopul optic al suprafeței libere a Co68.6Fe3.9Mo3.0Si12.0B12.5 element sensibil MI (a) pe bază de panglică amorfa stinsă rapid (a); vedere macroscopică generală a ferogelului pe bază de xantan FG-2a cu particule magnetice magnetite în concentrație de 3,19% în greutate (b).

integral

Vedere generală a elementului sensibil la MI pe bază de panglică instalat în linia „microstripe”; câmpul magnetic extern se aplică paralel cu axa lungă a panglicii: (a) capsula polimerică este goală (măsurare calibrare); (b) capsula polimerică conține gel G-a pe bază de xantan fără MP; (c) capsula polimerică conține ferogel FG-2a pe bază de xantan cu particule magnetice magnetite în concentrație de 3,19% în greutate.

Proprietăți selectate ale panglicilor amorf Co68.6Fe3.9Mo3.0Si12.0B12.5: modele XRD (a); morfologia suprafeței, bucla de histerezis SEM (b) și VSM măsurată la temperatura camerei (c).

Imagini cu microscopie electronică de scanare a particulelor magnetice comerciale de „magnetit” (a) și „hexaferrit de stronțiu” (b). Vedere generală a bucății uscate de ferogel FG-2a: electroni secundari Imagine SEM (c) Analiza EDX (imagistica Fe-Kα) confirmând prezența fierului și distribuția rezonabilă uniformă în proba de ferogel FG-2a uscată pe bază de magnetit cu particule magnetice magnetice în greutate 3,19 % concentrație (d). Dimensiunea imaginii în (c, d) cazuri este de 250 μm × 200 μm.

Modelele XRD ale particulelor comerciale de „magnetită” (sus) și identificarea diferitelor faze ca rezultat al de-convoluției vârfurilor utilizând identificarea bazelor de date pentru toate fazele observate (vezi și Tabelul 2).

Bucle de histerezis ale particulelor de magnetit (a) și hexaferrit de stronțiu (b). Inserțiile din partea dreaptă a graficelor principale prezintă curbe de magnetizare primare; inserarea în partea stângă a graficului (b) prezintă curbele de magnetizare primare ale ambelor tipuri de particule în câmpurile mici de interes pentru aplicațiile senzorilor.

Modul tânăr de ferogeli cu concentrații diferite de acrilamidă (C) luate în sinteza matricei de gel pentru diferite serii FG: FG-1 umplut cu magnetit dacă îngroșătorul era gumă guar și FG-2 dacă îngroșătorul era gumă xantan, umplut cu stronțiu hexaferrit FG-3 (îngroșător - gumă guar) și FG-4 (îngroșător - gumă xantan). Fracțiunile în greutate ale particulelor magnetice au fost de 2,59-5,20% în greutate pentru FG-1, 0,77-3,19% în greutate pentru FG-2, 1,31-3,70% în greutate pentru FG-3 și 0,77-3,33% în greutate pentru FG-4. Liniile sunt doar pentru ghidarea ochilor. Concentrațiile de C au fost de până la 1,1 M, 0,85 M și 0,58 M cu scopul de a oferi geluri cu elasticitate variabilă.

Dependența de timp a deformării volumului ferogelurilor în câmpul magnetic uniform 0,420 T. (a) Seria FG-1, (b) Seria FG-2, (c) Seria FG-3 și (d) Seria FG-4. Liniile sunt doar pentru ghidarea ochilor. Seria FG-1 umplută cu magnetit dacă agentul de îngroșare a fost gumă guar și FG-2 dacă agentul de îngroșare a fost gumă xantan, umplut cu hexaferrit de stronțiu FG-3 (agent de îngroșare - gumă de guar) și FG-4 (agent de îngroșare - gumă de xantan). Fracțiunile în greutate ale particulelor magnetice au fost de 2,59-5,20% în greutate pentru FG-1, 0,77-3,19% în greutate pentru FG-2, 1,31-3,70% în greutate pentru FG-3 și 0,77-3,33% în greutate pentru FG-4. Legenda complotului dă concentrația de AAm în sinteza ferogelurilor, care determină modulul Young.

Proprietăți magnetice ale gelurilor și ferogelurilor cu particule de magnetit. M (H) bucle de geluri/ferogeli în domeniul câmpului în care se observă tendința de saturație pentru ferogeli (a). Pentru seria FG-2, îngroșătorul a fost guma xantan. M (H) bucle de geluri/ferogeli în scară cu valori magnetice scăzute pentru care se apreciază lipsa tendinței de saturație pentru geluri (b). Curbele de magnetizare primară și comportamentul apropiat de remanență pentru ferogeli: valorile M1 (pentru curba de magnetizare primară) și M2 (pentru apropierea remanenței) ale momentelor magnetice ale ferogelurilor, linia întreruptă verde indică câmp magnetic aproape de 12 Oe (c). Dependența de concentrație a parametrilor Ms și M1, M2 pentru ferogelurile FG-2 (d).

Proprietățile magnetice ale ferogelurilor cu particule de hexaferrit de stronțiu (vezi și Tabelul 1). M (H) bucle de ferogeli într-un domeniu larg de câmp în care se observă tendința de saturație pentru ferogeli (a). Pentru seria FG-4, îngroșătorul a fost guma xantan. Dependența de concentrație a magnetizației de saturație și parametrii M1, M2 pentru ferogelurile FG-4: valorile M1 (pentru curba de magnetizare primară) și M2 (pentru apropierea remanenței) ale momentelor magnetice ale ferogelurilor (b).

Definiții legate de magnetoimpedanță pentru raportul de magnetoimpedanță ∆ (Z/Z) (H) (a) și sensibilitatea raportului MI S (∆ (Z/Z) (H) calcule (b).

Dependența de frecvență a raportului maxim (Δ Z/Z) pentru Co68.6Fe3.9Mo3.0Si12.0B12.5 panglică amorfă stinsă rapid. Inserțiile arată dependența de câmp a raportului Δ (Z/Z) pentru frecvența de 15 MHz: inserția stângă - este dată pentru intervalul de câmp mare, iar inserția dreaptă este dată pentru câmpurile magnetice reduse (a). Dependența de frecvență a raportului maxim (Δ Z/Z) pentru panglica amorfă fără și cu gel G-a. Săgețile verzi explică definiția parametrului ΛΔ. Insetarea arată o imagine de rezoluție mai bună pentru raportul maxim (Δ Z/Z) pentru panglica amorfă fără și cu geluri G-a, G-b și G-c (b). Regiunea selectată a dependenței de frecvență a raportului (Δ Z/Z) max pentru panglica amorfă cu ferogeli FG-2, îngroșătorul a fost guma xantan (c). Dependența de concentrație a diferenței ΛΔ * = ΛΔ (gel) –ΛΔ (ferogel) pentru ferogelurile FG-2 și FG-4 pentru frecvența f = 60 MHz (d).

Abstract

1. Introducere

2%/Oe pentru materialele GMR [17].

2. Experimental

2.1. Materiale

2.2. Sinteza ferogelilor

2.3. Metode

10 mm lungime și

Pentru testarea mecanică au fost folosiți 10 mm în diametru. Echipamentul de proiectare a laboratorului a fost construit în jurul unui sistem optic bazat pe o cameră digitală și conținea următoarele: o baie pentru proba de gel, un traductor de forță semiconductor, un motor liniar electromagnetic pentru aplicarea deformațiilor mecanice, un traductor semiconductor pentru proba de gel măsurarea lungimii în dinamică. Proba de gel a fost prinsă vertical între ficatul traductorului de forță și motorul liniar. Pentru a produce ciclul „compresie-decompresie” al probelor de gel, s-au aplicat deformările axiale triunghiulare (ε) cu o rată constantă de 0,5 mm/s și o amplitudine de până la 10% din lungimea inițială a probelor. Tensiunea gelului (σ) a fost calculată ca forța înregistrată normalizată de aria secțiunii transversale a probei de gel. Tensiunea gelului (σ) a fost calculată ca forța înregistrată normalizată de aria secțiunii transversale a probei de gel. În cursul deformării, secțiunea transversală a probelor a fost corectată pe baza presupunerii volumului constant al unui gel sub deformare (raportul Poisson este aproape de 0,5) [42]. Modulul Young (E) a fost determinat ca panta dependenței σ (ε):