NANODIMENSIONAL EFFECT CHANGES IN THE SURFACE ROUGHNESS OF A MAGNETOSTRICTION NATURE

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In this paper, we studied the changes in the topography of the surface of a unit made of magnetostrictive magnetoplast under the influence of a magnetic field. Theoretical analysis has shown that in composite materials when using magnetostrictive particles with a dispersion of 10-4÷10-6 m, a change in the surface roughness parameters is possible in the range of 10-7÷10-9 m, depending on the magnetostrictive constants of the filler. Local changes in the topography of the magnetoplast surface in a magnetic field with a strength of about 560 kA/m are experimentally determined, and an assessment is made of the integral changes characterizing the surface as a whole. For the experiment, a composite material containing a powder of TeFe 2 material with a uniquely high linear magnetostriction ( λs = 2∙103) was chosen. It has been established that the effect of the surface nanoroughness changing is especially pronounced for relatively smooth surfaces and depends on the composition, concentration, size, and orientation of the microfine magnetic filler. For the studied surfaces of magnetoplasts, the change in the height parameters of roughness exceeds 5%. In absolute terms, the change in the topography of the surface is tens of nanometers. In precision engineering, the detected effect can be used to control frictional characteristics, in particular, to change the friction force without contact, control the flow of small doses of various reactive gases, and change the dynamics of wetting processes of solid surfaces.

About the authors

Alexander N. Bolotov

Tver State Technical University

Email: alnikbltov@rambler.RUS
Tver, Russia

Olga O. Novikova

Tver State Technical University

Tver, Russia

References

  1. Постников, С.Н. Электрические явления при трении и резании / С.Н. Постников. - Горький: Волго-Вятское книжное издательство, 1975. - 280 с.
  2. Барон, Ю.М. Магнитно-абразивная и магнитная обработка изделий и режущих инструментов / Ю.М. Барон. - Л.: Машиностроение, 1986. - 176 с.
  3. Bolotov, A.N. The influence of a magnetic field on skin effects lubricated by magnetic lubricants / A.N. Bolotov, V.V. Novikov, O.O. Novikova // Materials Science Forum. - 2020. - V. 989. - P. 97-102. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.989.97' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.989.97.
  4. Делюсто, Л.Г. Основы прокатки металлов в постоянных магнитных полях / Л.Г. Делюсто. - М.: Машиностроение, 2005. - 272 с.
  5. Zhang, Q. Effect of magnetic field on the tribological behaviors of Fe3O4@MoS2 as polyalphaolefin additive in the steel/steel friction interface / Q. Zhang, H. Song, B. Wu et al. // Wear. - 2021. - V. 466-467.- Art. № 203586. - 13 p. doi: 10.1016/j.wear.2020.203586.
  6. Болотов, А.Н. Механизм фрикционного разрушения поверхностей в магнитном поле / А.Н. Болотов // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: Технические науки. - 2020.- № 2(6). - С. 14-20.
  7. Bolotov, A.N. Adhesive wear in a magnetic field / A.N. Bolotov, O.O. Novikova, V.V. Novikov // Materials Today: Proceedings. - 2021. - V. 38. - Part 4. - P. 1413-1415. doi: 10.1016/j.matpr.2020.08.116.
  8. Болотов, А.Н. Магнитные свойства магнитных нанодисперсных смазочных масел / А.Н. Болотов, О.О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов.- 2019. - Вып. 11. - С. 564-573. doi: 10.26456/pcascnn/2019.11.564.
  9. Болотов, А.Н. Влияние магнитного поля на структуру и смазочные свойства наноструктурного магнитного масла / А.Н. Болотов, Г.Б. Бурдо, В.В. Новиков, О.О. Новикова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2015. - Вып. 7. - С. 137-141.
  10. Белов, К.П. Магнитострикционные явления и их технические приложения / К.П. Белов. - М.: Наука, 1987. - 160 с.
  11. Демкин, Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин / Н.Б. Демкин, Э.В. Рыжов. - М.: Машиностроение, 1981. - 244 с.
  12. Кондаков, Л.А. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.В. Гордеев и др.; под. общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1994. - 445 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).