포화지방산에 의한 Kerosene-based 자성유체의 제조 및 분산특성

Preparation and dispersion characteristics of Kerosene-based magnetic fluids with saturated fatty acid

본 연구에서는 포화지방산으로 피복된 초미립 마그네타이트(Magnetite, Fe$_{3}$ $O_{4}$) 중에 nonanoic acid가 용해되어 있는 알칼리 수용액을 첨가한 후, 이들 슬러리(slurry)를 건조하여 kerosene에 분산시켜 유상자성유체를 제조하였다. Stearic acid 첨가량에 따른 분산율의 변화를 조사한 결과 stearic acid 첨가량이 증가함에 따라 분사율은 증가하였으나, 2.6 * $10^{-2}$ mol 이상에서는 분산율이 78%로 감소하 였다. Stearic acid로 피복된 마그네타이트에 의해 유상자성유체제조시 분산안정제로서 사용된 nonanoic acid 첨가량에 따른 분산율의 변화를 조사한 결과 nonanoic acid 를 첨가하지 않은 경우 분산이 일어나지 않았으나, nonanoic acid를 첨가함에 따라 분산율은 급격히 증가하였다. 포화지방산을 계면활성제로 사용하여 흡착-유기상 분산 법에 의해 유상자성유체를 제조한 결과, $C_{12}$ ~ $C_{16}$ 지방산을 사용하여 유상자성유체를 제조할 경우 20% 내외의 분산율을 나타내었다. 분산제로서 Nonanoic acid를 사용하여 유상자성유체를 제조할 경우 $C_{10}$ 지방산으로 제조한 유상자성 유체는 분산이 일어나지 않았으나, C 사슬의 길이가 증가함에 따라서 분산율은 급격히 증가하였으며 $C_{15}$ 지방산 부터는 90% 이상의 분산율을 나타내었다.