• Title/Summary/Keyword: 전기유변유체

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The electrical and rheological properties of zeolite based electrorheological (ER) Fluids (제올라이트 분말을 기본 재료로한 전기유변유체의 전기 및 유변학적 특성)

  • Jeong, Dong-Un;Choe, Yun-Dae;Kim, Sang-Guk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.2
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    • pp.213-218
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    • 1994
  • 제올라이트 분말을 기본재료로 하는 전기유변유체의 전기 및 유변학적 특성이 연구되었다. 전기장 인가시 높은 한계응력을 얻기 위하여 비교적 유전상슈가 큰 5종류의 유전유체를 선택하여 제올라이트 분말과 혼합하여 전기유변유체를 준비하였다. Couette형 rheometer를 이용하여 유변유체의 한계응력을 인가된 전기장 및 온도의 함수로서 측정하였다. 이중 chlorinate hydrocabon oil과 제올라이트 분말을 혼합한 전기유변유체의 한계응력은 6KPa(E=4KV/mm, T=$25^{\circ}C$)로서 최대치를 기록하였다. 측정된 한계응력은 온도가 상승하면 점차 감소하는 반면 전류밀도는 온도에 따라 증가하였다. 전류밀도에 대한 Arrhenius 그라프에서 전기전도에 대한 활성화 에너지는 약 0.7eV였으며 이는 제올라이트 분말에 포함된 $Na^{+}$ 이온의 확산에 기인하는 것으로 분석되었다.

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Simulation of Bi-dispersed Electrorheological Fluids of Different Particle Sizes by the Extended Maxwell-Wagner Polarization Model (확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델에 의한 서로 크기가 다른 입자들로 구성된 이성분계 전기유변 유체의 전산 모사)

  • Kim, Young Dae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.60 no.4
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    • pp.613-619
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    • 2022
  • The extended Maxwell-Wagner polarization model is employed to describe the ER(Electrorheological) behavior of bi-dispersed ER suspensions, and solutions to the equation of motion are obtained by dynamic simulation. Under the same particle volume fraction, it is found that the dynamic yield stresses of uniform size suspensions do not depend on the particle size. Compared with uniform size suspensions, the dynamic yield stress is reduced for ER fluids consisting of two kinds of particles with different sizes. Compared with the dynamic yield stress behavior, for ${\dot{\gamma}}^*$≧0.01 the shear stress shows different behaviors depending on the particle sizes and the raio of different size particles. The simulation results show the nonlinear ER behavior (∆𝛕 ∝ En, n ≈ 1.55) of the conducting particle ER suspensions.

The Effect of phosphoric Ester of Cellulose on the Electrorheological Properties of Anhydrous ER Fluids (셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 비수계 ER 유체의 전기유변학적 특성에 미치는 영향)

  • 최웅수
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.3
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    • pp.143-151
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    • 1998
  • 실리콘 오일에 인산처리 셀룰로오스 분말을 분산시킨 비수계 전기유변성(ER) 유체 의 전기유변 거동을 상온에서 최대 2.5KV/mm의 전기장하에서 실험하였다. 넓은 온도 영역 에서 사용이 가증한 비수계 ER 유체를 개발하기 위해 셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 ER 유체의 전기유변효과에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 여러 가지의 인산처리 농도로 처리된 인산처리 셀룰로오스 미립자를 분산시킨 ER 유체를 제조한 후 ER 유체의 유전상수, 전류밀도 및 전기전도도 등과 같은 전기적 특성을 측정하였으며 ER 유체의 전기유변 특성 또한 측정하였다. 인산처리 셀룰로오스가 분산된 비수계 ER 유체의 전류밀도는 셀룰로오스 의 인산 에스테르 반응에서의 인산처리 농도에 의해 조절할수 있음을 알수있었으며 셀룰로 오스의 인산처리 농도가 2.5 M과 3.0 M 사이일 때 인산처리 셀룰로오스가 첨가된 비수계 ER 유체의 전기유변효과 ($\tau$/$\tau$0)가 가장 높게 측정되었다.

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Inorganic Materials Based Electrorheological Fluids (무기물 재료를 이용한 전기유변유체)

  • Cho, Min Seong;Sung, Jun Hee;Choi, Hyoung Jin
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.16 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • Electrorheological (ER) fluids, typically composed of particles having higher dielectric constant or electric conductivity than that of suspending fluids with a low viscosity, undergo dramatic, reversible changes when exposed to an external electric field. Among various electroactive materials, we put our efforts on inorganic materials including zeolite, MCM-41, MCM-41/polyaniline composite and SBA-15/polyaniline composites. Their preparation and ER characteristics are introduced.

Electrorheological effect on the dispersive system consisting of polarizable fine powder/dielectric oil (분극성을 갖는 미세 입자/유전유체 분산계에서의 전기유변효과)

  • Kim, Sang-Guk;Choe, Yun-Dae
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.3 no.2
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    • pp.185-192
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    • 1993
  • Abstract Electrorheological effect on the dispersive system of polarizable fine powder/dielectric oil has been investigated. ER effect was explained divided into following 3 mechanisms; (1) surface conductance, (2) bulk conductance, and (3) induced polarization. Mathematical model which predicts the interactive force between two fine particles in the electrorheological fluid has been introduced based on the induced polarization mechanism. This model may provide guide to select materials for strong ER effect. The attractive force between two particles was calculated using the above model for the selected 7 materials such as ceramics, ferrites, polymers etc. From the calculation result, it was found that the ceramics and ferrites are good materials which show a strong ER effect.

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Bingham Charateristics of Electrorheological Fluid and Its Application to ER valve and ER Damper (전기유변유체의 빙햄특성과 밸브 및 댐퍼에의 응용)

  • 배종인
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.1
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    • pp.31-37
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    • 1998
  • 전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

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Electrorheological Characteristics of Suspensions composed of Polyaniline Derivatives with Ionic or Nonionic Side Groups (Ionic 또는 Nonionic Side Group을 갖는 Polyaniline Suspension의 전기유변특성)

  • 조민성;김지우;장원휴;서문석;신민재;최형진
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.11 no.2
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    • pp.91-96
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    • 1999
  • Semiconductive polyaniline and its derivatives such as poly(aniline-co-sodium diphenylamine sulfonate), poly (aniline-co-o-ethoxyaniline), poly (o-methylaniline), and poly (o-methoxyaniline) were synthesized, and then adopted as suspending particles of the electrorheological (ER) fluids. All suspensions of these polyaniline derivatives showed typical ER properties under high applied electric fields. However, flow behaviors are observed to be quite different depending on the polyaniline derivatives, especially in the stress plateau regions obtained at low shear rates. Using a scaling law, we also obtained universal cures of ER fluids from the flow curves at each applied electric field based on the relationship between the dynamic yield stress with the applied electric field and flow curve changes according to the electric fields.

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A Dynamic Simulation on the Squeezing Flow of ER Fluids (전기유변 유체의 압착유동에 대한 동적 수치모사)

  • 김도훈;주상현;안경현;이승종
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.11 no.2
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    • pp.82-90
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    • 1999
  • Electrorheological(ER) fluid is a material that shows the dramatic change of rheological properties under an electric field and responds reversibly in a few milliseconds. ER fluid's response to an electric field along with its fast switching capability allows ER devices to be precisely controlled. The real application with ER fluid, however, has many limitations to be overcome; temperature fluctuation, moisture, dust, aggregation, precipitation, and low yield stress, for example. The magnitude and the characteristics of yield stress of ER fluid plays an important role in practical applications. In this research, a dynamic simulation on the squeezing flow of the ER fluid was carried out. Numerical simulation on isolated chains was performed to find out the effect of hydrodynamic and electrostatic force depending on the chain location, the squeezing rate, and the chain structure. Suspension model that is composed of a large number of particles was also investigated. The increase of normal stresses as well as the existence of a yield stress at an earlier stage could be observed, and the effective control of the normal stresses could be achieved at an optimal condition of the hydrodynamic force and the electrostatic force.

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