CNT 3D-네트워크 상승 항복응력 (MR 유체)

CNT 얽힘 네트워크가 자기유변유체(MR fluid)의 항복응력에 기여하는 메커니즘 (see Choi et al., Nano Lett. (2021), p. 4977).

원리

• 높은 종횡비(aspect ratio)를 가진 CNT가 충분한 부피분율로 분산되면 3D 네트워크 유사 구조가 형성되며, 이는 자기장에 의한 사슬 기여 성분에 더해 자기장 기하학적 구성에 무관한 항복응력을 추가적으로 부여한다.
• CNT-CoFeNi-MRcomposite 시스템에서 CNT 네트워크의 기여분은 ~107 Pa (86 kA/m) 및 ~373 Pa (343 kA/m), 즉 **전체 정적 항복응력의 20–24%**로 정량화된다 (see Choi et al., Nano Lett. (2021), p. 4977).
• 이 시너지 효과는 충분히 높은 자기 분극이 전제되어야 한다. CNT-Fe₃O₄ 복합계에서는 동일한 CNT 네트워크가 순수 Fe₃O₄ 대비 항복응력의 순향상을 나타내지 않았는데, 이는 Fe₃O₄의 자기 분극이 너무 약하기 때문이다 (see Choi et al., Nano Lett. (2021), p. 4977).

밀도와 분리된 안정성

3D 네트워크는 침강 안정성을 밀도로부터 분리하는 역할도 한다: CNT-CoFeNi-MRcomposite (4.12 g/cm³)는 HS-Fe₃O₄-MRparticle (3.32 g/cm³, 45%)보다 밀도가 높음에도 불구하고, 24 h Turbiscan 안정성이 더 우수하며(22%), 이는 네트워크가 침강을 기계적으로 억제하기 때문이다 (see Choi et al., Nano Lett. (2021), Fig. 5b).

연관 항목

CNT-CoFeNi-MRcomposite의 향상된 MR-yield-stress-HS-Fe₃O₄를 유발한다. 전기분무 기공 안정화 전략인 density-reduction-by-hierarchical-pore-formation (paper_168)을 상보하며 — 두 전략 모두 MR 유체의 안정성 확보를 목표로 하되, 서로 다른 방향(기계적 네트워크 vs. 밀도 저감)에서 접근한다.