2015 Fiscal Year Annual Research Report
光と音による印加磁場下の磁気機能性ナノ流体の物性計測と内部構造変化が及ぼす影響
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25820049
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
本澤 政明 静岡大学, 工学部, 助教 (50516185)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 磁気機能性ナノ流体 / 磁性流体 / 物性計測 / 強制レイリー散乱法 / UVP / 熱流動特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，内部粒子が10nm程度で外部磁場に応答してその性質を変化させる磁気機能性ナノ流体（磁性流体）を取り上げた．磁性流体は，磁場印加によって熱物性や見かけの粘度が変化するといった非常に興味深い特性を持つ．磁場印加下の磁性流体では，磁場方向に内部強磁性微粒子が鎖状クラスターを形成することが知られている．先に記した物性変化は，鎖状クラスターの形成が大きく影響し，異方性やクラスター成長に伴う経時変化があることが示唆される．本研究では，光や音を用いて非接触，非侵襲により熱物性変化等の計測を行い，磁場印加による流体内部構造の変化と物性変化の相関性を精査することを目的とし，下記に示すような成果が得られている．
１．熱拡散率の経時変化：高時間・高空間分解能の熱拡散率測定法である強制レイリー散乱法によって，磁性流体の熱拡散率の磁場印加後からの経時変化・異方性の測定に成功した．磁性流体の熱拡散率は，磁場印加後から経時的に増減するといった特徴的な変化が捉えられた．
２．超音波伝播特性：音速測定システムを構築し，磁性流体中の超音波伝播特性を調べた．熱拡散率の測定と同条件では，わずかに磁場印加による音速変化が捉えられたのみであったが，熱拡散率の経時変化と相関性が示唆される結果であった．しかしながら，音速変化が微小であるため，超音波伝播特性・物性変化との相関性については引き続き，測定・検証を重ねる予定である．
３．超音波による流動特性：新たな超音波流速分布計測（UVP）システムを構築し，流動特性を調べた．UVP＋PD法によるレオロジー特性の推定については，磁場印加領域と差圧測定区間の問題からレオロジー特性の推定には至らなかった．しかしながら，熱流動特性として，強制対流熱伝達の磁場方向依存性や磁性流体乱流おける磁場印加領域下流の乱流構造の変化といった磁性流体特有の熱流動現象が捉えられた．
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Research Products
(6 results)
