Экспериментальное исследование поверхностного натяжения магнитной жидкости и ее основы в магнитном поле (Вестник Пермского университета. Физика, 2023)
Влияние внешнего магнитного поля на поверхностное натяжение магнитной жидкости является актуальной задачей, неоднократно рассматривавшейся теоретически при сравнительно малом количестве экспериментальных исследований. Целью данной работы является систематическое экспериментальное исследование поверхностного натяжения магнитной жидкости и ее жидкой немагнитной основы статическим и динамическим методами. Для этого проведено детальное исследование физико-химических свойств магнитной жидкости с магнетитовыми частицами, стабилизированными олеиновой кислотой, на основе декана. Систематически изучаются зависимости поверхностного натяжения и вязкости немагнитной жидкой основы от концентрации в ней стабилизирующей жидкости и температуры. Для измерения поверхностного натяжения был использован авторский модифицированный метод капиллярных волн, результаты которого верифицировались, там, где это возможно, с данными, полученными с помощью коммерческого тензиометрического прибора высокого класса точности. Показано, что с увеличением концентрации олеиновой кислоты в декане увеличивается поверхностное натяжение раствора. С ростом напряженности внешнего вертикального магнитного поля поверхностное натяжение магнитной жидкости на основе декана уменьшается, что согласуется с теоретическими результатами других авторов. Полученные результаты подтверждают гипотезу о физическом механизме изменения поверхностного натяжения магнитной жидкости в магнитном поле вследствие перераспределения магнитных частиц в приповерхностном слое.