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イオン性磁性流体の開発と応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07044115
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究機関東北大学

研究代表者

神山 新一  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80006171)

研究分担者 PERZYNSKI R.  ピェール, マリーキュリー大学・物理化学, 助教授
BACRI J.ーC.  ピェール, マリーキュリー大学・物理化学, 教授
MASSART R.  ピェール, マリーキュリー大学・物理化学, 教授
小池 和雄  東北学院大学, 工学部, 教授 (20108575)
中塚 勝人  東北大学, 工学部, 教授 (60005345)
棚橋 隆彦  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70051638)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1996年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1995年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード磁性流体 / 微粒子 / 磁場 / 管内流動 / 熱伝達 / 磁化 / 粘度
研究概要

パリ大学で最初に開発されたイオン性磁性流体は、従来の界面活性剤を使用する磁性流体とは異なり、加熱による界面活性剤の微粒子からの離脱による劣化が生じないため、磁性流体の沸騰現象の解明など特異な現象の解明に適した流体試料であると言える。このイオン性磁性流体の基本特性(特に、磁化及びレオロジー特性)管内流動特性及びその応用面開発の研究を組織的に行うために、本研究が計画された。平成7年4月から平成9年3月までの2年間の研究期間の間に3回の日仏磁性流体セミナーを開催し、研究成果の発表と討議を通して共同研究の進展が図られた。その結果、以下の研究成果が得られた。
1.イオン性磁性流体の磁化特性の解明
イオン性磁性流体の低温磁化特性が核磁気共鳴装置を用いて検討され、低温下での磁性粒子の磁化の構造の温度依存性が解明された。
2.管内流動特性の解明
特に、振動流の流動特性に及ぼす磁場の影響が詳細に検討され、粒子の凝集効果により、流動特性が大きく影響を受けることが実験的に確認され、その効果を説明するために粒子の数密度を磁場の強さの関数として考慮する解析モデルが提案され、実験結果をよく説明できることが明らかにされた。
3.イオン性磁性流体の光学特性及びレオロジー特性
磁場の作用下での光学特性の測定結果から、磁性流体中の粒子の磁化特性や流体のミクロな過度を求める実験手法が提案された。また、高周波磁場の印加により流体の粘度低下(Negative viscosity)が生ずることが実験的に確証された。
4.応用研究
磁性流体の応用研究としては、ダンパ、アクチュエータ、ヒートパイプ、エネルギー交換システムの開発に関する基礎研究が進められた。
なお、新たな構想のもと、共同研究を進展させていくことが両国間で合意された。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] 神山 新一: "磁性流体工学の進展" 日本機械学会論文集(B編). 62. 1281-1287 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.I.Shliomis: "Hydrostatics and Oscillatory Flows of Magnetic Fluid under a Nonuniform Magnetic Field" Phys.Fluids. 7. 2428-2434 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Boiling Two-Phase Flow of Magnetic Fluid in a Nonuniform Magnetic Field" J.Magn.Magn.Mater.149. 125-131 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Hydrodynamics of Magnetic Fluids" Brazilian J.of Physics. 25. 83-100 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Jeyadevan: "Boiling Behavior of Ionic Magnetic Fluid in the Presence and Absence of Magnetic Field" 磁性流体連合講演会講演論文集. 41-43 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Massart: "New Trends in Chemistry of Magnetic Colloid" Brazilian J.of Physics. 25. 135-141 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Negative Viscosity Effect in a Magnetic Fluid" Physical Review Letters. 75. 2128-2131 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Magnetic Cesicles" Mateials Science and Engng.C2. 197-203 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Oki: "Numerical Anaysis of Natural Convection of Thermoelectrically Conducting Fluids in a Square Cavity under a Uniform Magnetic Field" JESM Int.J.Ser.B. 38. 374-381 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Massart: "Preparation and Propaties of Monodisperse Magnetic Fluids" J.Magn.Magn.Mater. 149. 1-5 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Ferrofluids Dynamics : Crossed Fields Optucal Experiments and vrotico-Magnetic Resonance" Int.Conf.on Fluids Engineering (JSME Centennial Grand Congress). (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Gazeau: "Magnetic Fluid under Vorticity : Free Precession Decay of Magnetization and Optical Anisotropy" Phys.Rev.E. 54. 3672-3675 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Fauconnier: "Direct Determination of Organic Acids in a Ferrofluid by High Performance Liquid Chromatgraphy" J.Liquid Chromatography. 19. 783-798 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Magentic Fluids and Applications Handbook (3.2 Basic Equations of Hydrodynamics 3.3 Pipe Flow Problems)" Begell House Inc.Publ., 39 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 神山 新一: "分子動力学シミュレーション -基礎と工学への応用-" 朝倉書店 (発行予定), (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 神山 新一: "流体ミクロ・シミュレーション -ストークス動力力学法とブラウン動力力学法を中心として-" 朝倉書店 (発行予定), (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Development of Magentic Fluid Engineering" Trans.of JSME (Ser.B). 62. 1281-1287 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.I.Shliomis: "Hydrostatics and Oscillatory Flows of Magnetic Fluid under a Nonuniform Magentic Field" Phys.Fluids. 7. 2428-2434 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Boiling Two-phase Flow of Magentic Fluid in a Nonuniform Magnetic Field" J.Magn.Magn.Mater.149. 125-131 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Hydrodynamics of Magentic Fluids" Brazilian J.of Phys.25. 83-100 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Jeyadevan: "Boiling Behavior of Ionic Magentic Fluid in the Presence and Absence of Magnetic Field" Paper of Joint Conf.of Magnetic Fluid. 41-43 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Massart: "New Trends in Chemistry of Magentic Colloid" Brazilian J.of Phys.25. 135-141 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Negative Viscosity Effect in a Magentic Fluid" Physical Revew Letters. 75. 2128-2131 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Massart: "Preparation and Properties of Monodisperse Magentic Fluids" J.Magn.Magn.Mater.149. 1-5 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Ferrofluids Dynamics : Crossed Fields Optical Experiments and Vortico-Magnetic Resonance" Int.Conf.on Fluids Engng. (JSME Centennial Grand Congress). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Gazeau: "Magnetic Fluid under Vorticity : Free Precession Decay of Magnetization and Optical Anisotropy" IEEE Trans.Mag.MAG-29. 286-291 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Fauconnier: "Direct Determination of Organic Acids in a Ferrofluid by High Performance Liquid Chromatography" J.Liquid Chromatography. 19. 783-798 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: Begell House Inc.Publ.Magnetic Fluids and Applications Handbook (3.2 Basic Equations of Hydrodynamics, 3.3 Pipe Flow Problems), (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kamiyama: Asakura Book Publ.(To be published). Micro Simulation Fluid, (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 神山新一: "磁性流体工学の進展" 日本機械学会論文集(B編). 62-596. 1281-1287 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤彰: "変動磁場下での磁性流体プラグの運動(濃度の影響)" 第8回電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集. 96-252. 379-382 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 小池和雄: "磁性流体の力学" トライボロジスト. 41-6. 446-451 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] C.Flament: "Measurements of Ferrofluid Surface Tension in Confined Geometry" Phys. Rev. E. 53-5. 4801-4806 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] F.Gazeau: "Magnetic Fluid under Vorticity : Free Precession Decay of Magentization and Optical Anisotropy" Phys. Rev. E. 54-10. 3672-3675 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] F.Gazeau: "Magentic Susceptibility in a Rotating Ferrofluid : Magneto-vortical Resonance" Europhys. Lett.35-8. 609-614 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.Fauconnier: "Direct Determination of Organic Acids in a Ferrofluid by High Performance Liquid Chromatography" Physical Review Letters. 19-5. 783-798 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Magnetic Fluids and Applications Handbook (3.2 Basic Equation of Hydrodynamics,3.3 Pipe Flow Problems)" Begell House Inc. Publ., 39 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 神山新一: "分子動力学シミュレーション-基礎と工学への応用-" 朝倉書店(発行予定), (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 神山新一: "流体ミクロ・シミュレーション-ストークス動力学法とブラウン動力学法を中心として-" 朝倉書店(発行予定), (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kamiyama: "Boiling Two-phase Flow of Magnetic Fluid in a Nonuniform Magnetic Field" J.Magn. Magn. Mater.149. 125-131 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 神山新一: "磁性流体工学の進展" 日本機械学会論文集(B編). 62. 予定 (1996)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] B. Jeyadevan: "Boiling behavior of Ionic Magnetic Fluid in the Presence and Absence of Magnetic Field" 磁性流体連合講演会講演論文集. 41-43 (1995)

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  • [文献書誌] 小池和雄: "磁性流体によって駆動される円管内液柱の運動" 日本機械学会論文集(B編). 61. 83-89 (1995)

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  • [文献書誌] 木倉宏成: "超音波流速分布測定法を用いた磁性流体流動計測" 磁性流体連合講演会講演論文集. 47-49 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] R. Massart: "New Trends in Chemistry of Magnetic Colloid" Brazilian J. of Physics. 25. 135-141 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Negative Viscosity Effect in a Magnetic Fluid" Physical Review Letters. 75. 2128-2131 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Microstructures Induced by Instabilities in Magnetic Fluids" Proc. Int. Symp. on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 281-284 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] J.-C.Bacri: "Dynamics of a Magnetic Fluid Droplet in a Rotating Field" J. Magn. Magn. Mater.149. 143-147 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 神山新一: "数値流体力学シリーズ(分担執筆)(第5巻 第4章 電磁流体の解析)" 東京大学出版会, 36 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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