磁性流体の磁場制御に関する研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02302042
• 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: 土井 正男 名古屋大学, 工学部, 教授 (70087104) ; 山崎 尭右 高知大学, 農学部, 教授 (00036724) ; 山根 隆一郎 東京工業大学, 工学部, 教授 (50016424) ; 小池 和雄 東北学院大学, 工学部, 助教授 (20108575) ; 棚橋 隆彦 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (70051638)
• キーワード: 磁性流体 / 磁場制御 / レオロジ- / アクチュエ-タ / 熱磁気対流 / 界面不安定性

研究概要

研究グル-プを(1)磁性流体の物性に関する研究、(2)力学に関する研究、(3)応用面の開発研究の3グル-プに分けて、研究を進め、年3回の研究連絡会と1回の研究発表会を開催し、研究計画の調整および研究発表に対する討議を行った。
まず、(1)の物性に関する研究では、従来の酸化鉄粒子の磁性流体の磁化特性の改善を目指し、窒化鉄粒子を含む磁性流体の合成と磁気的性質の研究が進められ、飽和磁化の強さが従来のものの3倍〜4倍の試料の作成に成功している。(2)の力学に関する研究では、磁場の作用下で微粒子が一部凝集してクラスタ-を構成した状態を考慮した流体モデルに基づくレオロジ-特性及び管内流動特性(特に、振動流特性)の研究が進められた。また、気液二相流の流動特性の理論的ならびに実験的研究も行われ、管内流れの磁場制御の解明がなされた。また、回転磁場による磁性流体の輸送、交流磁場による磁性流体界面の不安定性、熱磁気対流の制御などの基礎研究の成果が発表された。(3)の応用研究では、気液二相流を活用したエネルギ-変換装置、変動磁場制御を利用したアクチュエ-タ、磁性流体の沸騰現象の磁場制御を利用したヒ-トパイプ、磁性流体中に混ぜ合せた非磁性体の粒子に働く磁気圧を利用した磁性流体研摩装置などの応用面開発の基礎研究が行われ、それらの成果が発表された。
1月30〜31日に開催された磁性流体の研究発表会では18件の研究発表が行われた。

研究成果

• [文献書誌] 神山 新一,島田 邦雄,: "磁性流体の管内振動流に関する研究(粒子の凝集を考慮した場合の理論解析)" 日本機械学会論文集(B編). 57. 526-529 (1991)
• [文献書誌] 佐藤 彰,小山 忠正,小池 和雄,神山 新一,: "U字管内の磁性流体プラグの振動特性" 日本機械学会論文集(B編). 57. 520-525 (1991)
• [文献書誌] 井門 康司,棚橋 隆彦,: "導電性磁性流体の構成方程式に関する基礎理論" 磁性流体連合講演会講演論文集. 55-57 (1991)
• [文献書誌] 中谷 功,土方 政行,小澤 清,: "気相液相反応法による窒化鉄磁性流体の合成と磁気的性質" 磁性流体連合講演会講演論文集. 28-30 (1991)
• [文献書誌] 山下 直彦,高橋 純一,中塚 勝人,: "磁性流体の使用によるヒ-トパイプ性能の向上" 磁性流体連合講演会講演論文集. 43-45 (1991)
• [文献書誌] 金川 一郎,梅原 徳次,加藤 康司,: "セラミックス平面の磁性流体研磨" 磁性流体連合講演会講演論文集. 61-63 (1991)