"REGRAS DE MISTURAS APLICADAS A FLUIDOS MAGNETORREOLÓGICOS"
Fluidos Magnetoreológicos, compósitos, regras de mistura, permeabilidade magnética, fator de desmagnetização.
Fluidos Magnetoreológicos (FMR) são compósitos em que a fase líquida — o fluido carreador — confere mobilidade relativa às partículas ferromagnéticas da fase dispersa. Sendo um compósito, é razoável propôr regras de mistura para ter alguma previsão, ainda que grosseira, da permeabilidade magnética µ do FMR, por exemplo. Contudo, todas as regras de mistura testadas falharam em representar os dados experimentais em toda a faixa de fração em volume, exceto aquelas que incluem o fator de desmagnetização de forma explícita no modelo.
As únicas regras de mistura que foram capazes de descrever aceitavelmente os resultados foram aquelas baseadas na equação de Ollendorff, embora somente com modificações para o fator de desmagnetização efetivo.
A determinação do fator de desmagnetização é de enorme complexidade, pois depende de inúmeros fatores, tais como do material particulado, através da sua susceptibilidade, da fração de sólidos do compósito, além de ser afetado pela geometria do porta amostra e da orientação do porta amostra em relação ao campo aplicado H. Consideramos no mínimo surpreendente que duas funções de Ollendorff modificadas tenham sido capazes de ajustar nossos dados experimentais.
As duas regras de mistura propostas, inspiradas nos modelos de Anhalt, Weidenfeller e Mattei (2008) e de Gregorev e Kirko (1956) foram capazes de descrever como a permeabilidade do compósito varia com a fração em volume da fase sólida. Porém, no que diz respeito ao fator de desmagnetização efetivo, a proposta baseada em Gregorev e Kirko (1956) proporcionou melhores resultados, descrevendo razoavelmente a tendência do comportamento de N eff(φ). Isto indica que, além de depender de φ, a susceptibilidade χ(H,φ) também depende de N eff, pois este não é um valor fixo, como já demonstrado por Anhalt.
Nossas medições e resultados, especificamente, foram para um campo magnético de baixa intensidade e, embora alternado, de baixa frequência, sendo razoável supor que não houve a formação de estruturas em cadeia das partículas. Concluindo, a susceptibilidade de agregados de partículas ainda é uma questão muito além das regras de mistura para permeabilidade magnética de FMR. Entretanto, tudo indica que uma descrição mais completa deve incluir esse tratamento, incorporando o fator de desmagnetização.