Síntese, caracterização estrutural e comportamento reológico de nanofluidos paramagnéticos preparados com a fase cerâmica ferrita de níquel-zinco

Abstract

Understanding the rheological behavior, electrical and magnetic of materials allows us to know the inner response of these materials when subjected to shear forces, electric and magnetic fields, respectively. In this work, paramagnetic nanoparticles of nickel zinc ferrite phase with inverse spinel-type structure and stoichiometry Ni0,58Zn0,42Fe2O4 (NZF) were synthesized by chemical route called Modified Polyol Method and calcined at temperatures between 300°C and 700°C with an interval of 100 °C. The structural characterization of the nanoparticles was performed by absorption spectroscopy in the infrared (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). Magnetic nanofluids were prepared with ceramic NZF nanoparticles in several concentrations as dispersed phase and butoxyethanol as continuous phase. The rheological analysis was performed using a specimen holder with concentric cylinders coupled to a rheometer. The rheological parameters such as viscosity and shear stress were discussed in terms of structural parameters of the nanoparticles and the concentration of ferrite nanoparticles in fluids

Compreender o comportamento reológico, elétrico e magnético dos materiais, nos permite conhecer a resposta interna destes materiais quando submetidos a forças de cisalhamento, campos elétricos e magnéticos, respectivamente. Neste trabalho, nanopartículas paramagnéticas da fase ferrita de níquel-zinco com estrutura do tipo espinélio inverso e estequiometria Ni0,58Zn0,42Fe2O4 (NZF) foram sintetizadas através da rota química denominada Método Poliol Modificado e calcinadas em temperaturas entre 300°C e 700°C com intervalo de 100°C. A caracterização estrutural das nanopartículas foi realizada por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR) e difratometria de raios-X (DRX). Nanofluidos magnéticos foram preparados com as nanopartículas cerâmicas NZF em diversas concentrações como fase dispersa e butoxietanol como fase contínua. A análise reológica foi realizada utilizando um porta-amostra com geometria de cilindros concêntricos acoplado a um reómetro. Os parâmetros reológicos como viscosidade e tensão de cisalhamento, foram discutidos em função dos parâmetros estruturais das nanopartículas e da concentração das nanopartículas de ferrita nos fluidos