垂直铁磁薄片三维取向的磁驱动面内调制
软凝聚态物质
2022-01-14 v1 材料科学
应用物理
摘要
众所周知，外部磁场可以吸引并取向具有磁响应的胶体粒子。对于二维微片，旋转磁场通常被用来以砖泥结构的方式将它们平行取向。得益于这种微观结构，所得复合材料获得了增强的力学和功能特性。然而，具有复杂几何形状的部件需要其微观结构在三维空间内被专门调节和局部控制。尽管通过结合磁取向与顺序或连续铸造，已经证明了微观结构沿垂直方向的可调性，但在水平面内快速且有效地控制粒子取向仍然具有挑战性。在这里，我们提出使用旋转磁阵列来控制分布在未固化聚合物基体中的铁磁镍薄片的面内取向。我们实验研究了薄片对以不同频率和进动角旋转的磁体的取向响应。然后，我们使用 COMSOL 对旋转磁阵列产生的磁场进行建模，并预测了由此产生的面内取向。为了验证该方法，我们制造了具有局部取向薄片的复合材料。这项工作可以启发逆向工程方法，为具有复杂几何形状的结构或功能应用设计复合材料中的微观结构。
引用
@article{arxiv.2201.05097,
title = {Magnetically driven in-plane modulation of the 3D orientation of vertical ferromagnetic flakes},
author = {Hortense Le Ferrand and Andres F. Arrieta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05097},
year = {2022}
}