Подход к определению магнитных свойств частиц порошка для дефектоскопии

Авторы

  • Д. А. Сандуляк МИРЭА - Российский технологический университет
  • Д. А. Головченко МИРЭА - Российский технологический университет
  • А. А. Сандуляк МИРЭА - Российский технологический университет
  • А. В. Сандуляк МИРЭА - Российский технологический университет
  • П. Н. Шкатов МИРЭА - Российский технологический университет
  • А. С. Харин МИРЭА - Российский технологический университет

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-2-60-66

Ключевые слова:

разреженный дисперсный образец, пондеромоторный метод, баллистический метод, магнитные свойства частиц, магнитопорошковая дефектоскопия

Аннотация

В работе описан подход к определению магнитных свойств, а именно магнитной восприимчивости χ частиц порошка, используемого для дефектоскопии. Предложено использовать оригинальный, опробованный на ряде дисперсных образцов (в частности, магнетита) способ разреженного дисперсного образца. Приведены результаты сравнения данных, полученных для мелкодисперсного магнетита разными методами: ранее применяемым пондеромоторным и предлагаемым баллистическим. Определение магнитной восприимчивости образцов магнетита баллистическим методом осуществлялось при напряженности поля H = 120 кА/м и разных значениях объемной доли γ магнетита в образце. Для сравнения приведены результаты определения для образцов такого же магнетита, но полученных пондеромоторным методом при напряженности поля H = 140 кА/м. Показано, что сравниваемые данные вполне согласуются между собой; искомый, близкий к линейному участок ограничивается тем же значением γ, то есть «излом» зависимости от γ в обоих случаях практически приходится на γ ≈ 0,2. Это делает возможным находить (при получении данных для соответствующих разреженных образцов) значения магнитной восприимчивости c отдельных частиц. Для порошка, используемого в дефектоскопии, выполнены исследования на баллистической установке в диапазоне напряженности поля от Н = 22,5 кА/м до Н = 135 кА/м при разных значениях объемной доли γ магнитоактивных частиц в порошке. Установлено, что в указанном диапазоне Н данные χ составили от c = 3 до c = 1,2. Для указанного диапазона Н получена феноменологическая зависимость c от Н, оказавшаяся близкой к экспоненциальной убывающей.

Биографии авторов

Д. А. Сандуляк, МИРЭА - Российский технологический университет

кандидат технических наук, доцент кафедры приборов и информационноизмерительных систем

Д. А. Головченко, МИРЭА - Российский технологический университет

аспирант, стажер-исследователь лаборатории магнитного контроля и разделения материалов

А. А. Сандуляк, МИРЭА - Российский технологический университет

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры приборов и информационно-измерительных систем

А. В. Сандуляк, МИРЭА - Российский технологический университет

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры приборов и информационно-измерительных систем

П. Н. Шкатов, МИРЭА - Российский технологический университет

доктор технических наук, профессор, профессор Института перспективных технологий и индустриального программирования

А. С. Харин, МИРЭА - Российский технологический университет

инженер лаборатории магнитного контроля и разделения материалов

Библиографические ссылки

Sandulyak D.А., Sandulyak А.А., Кiselev D.О., Sandulyak А.V., Polismakova М.N., Kononov M.A., Ershova V.A. (2017) Determining the magnetic susceptibility of ferroparticles from the susceptibility of their dispersive samples. Measurement Techniques. Vol. 60 (9). Pp. 928-933. DOI: 10.1007/s11018-017-1295-z

Sandulyak A.A., Polismakova M.N., Sandulyak D.A., Sandulyak A.V., Repetunov R.A., Kurmysheva A.Yu., Makhiboroda M.A. (2022) Magnetic Susceptibility of Powders and Magnetic particles (Modified Inclusions of Iron Oxides) Carbon Sorbents. Applied Mechanics and Materials. Vol. 908. Pp. 103-111. DOI: 10.4028/p-w721c4

Sandulyak A.V., Sandulyak D.A., Ershova V.A., Sandulyak A.A., Polismakova M.N. (2019) A ferroparticle in a magnetizable disperse medium made up of particles of a like nature: Specific aspects of susceptibility determination. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Vol. 488. P. 1653651. DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.165365

Шортский И. А., Яковлев Н. Метод формирования материала-поглотителя электромагнитного излучения на основе магнитоуправляемых частиц Fe3O4 // Перспективные материалы. 2020. № 3. C. 70-79. DOI: 10.30791/1028-978X-2020-3-70-79

Li W., Cai H., Kang Y., Ying Y., Yu J., Zheng J., Qiao L., Che S. (2019) High permeability and low loss bioinspired soft magnetic composites with nacre-like structure for high frequency applications. Acta Materialia. Vol. 167. Pp. 267-274. DOI: 10.1016/j.actamat.2019.01.035

Metzger T.S., Tocatly Y., Avigad E., Yochelis S., Paltiel Y. (2020) Selective enantiomer purification using magnetic oriented interacting microparticles. Separation and Purification Technology. Vol. 239. P. 116501. DOI: 10.1016/j.seppur.2020.116501

Лабораторный стенд на основе СКВИД-магнитометров для исследования магнитных свойств наноматериалов / Ю. В. Масленников, В. Ю. Слободчиков, В. А. Крымов, А. Д. Суходровский // Журнал радиоэлектроники. 2023. № 1. DOI: 10.30898/1684-1719.2023.1.7

Amorim C.O., Mohseni F., Dumas R.K., Amaral V.S., Amaral J.S. (2021) A geometry-independent moment correction method for the MPMS3 SQUID-based magnetometer. Measurement Science and Technology. Vol. 32, no. 10. P. 105602. DOI: 10.1088/1361-6501/ac0d23

Piepgras R., Zagar B.G. (2022) Komponenten der Messunsicherheit eines Faraday-Magnetometers. Elektrotechnik und Informationstechnik. Vol. 139, no. 6. Pp. 544-558. DOI: 10.1007/s00502-022-01043-y

Rodriguez L., Sapkota A., Alvarado J., Tate J.S., Geerts W.J. (2024) Computational modelling of a triaxial vibrating sample magnetometer. AIP Advances. Vol. 14, no. 2. DOI: 10.1063/9.0000787

Phillips Ja.P., Yazdani S., Highland W., Cheng R. (2022) A High Sensitivity Custom-Built Vibrating Sample Magnetometer. Magnetochemistry. Vol. 8, no. 8. P. 84. DOI: 10.3390/magnetochemistry8080084

Соленоид на основе лент высокотемпературного сверхпроводника для магнитокалорических применений / К. А. Колесов, А. В. Маширов, В. В. Коледов [и др.] // Журнал радиоэлектроники. 2024. № 11. С. 1-19. DOI: 10.30898/1684-1719.2024.11.31

Исследование магнитных свойств частиц магнитомягких сплавов 5БДСР И 82К3ХСР / В. А. Светличный, В. Б. Балашов, И. Н. Лапин, А. Э. Соколов, В. Н. Черепанов // Известия высших учебных заведений. Физика. 2019. Т. 62, № 3. C. 26-30. DOI: 10.17223/00213411/62/3/26

Исследование дефектоскопических свойств порошковых композиций для повышения эффективности и надежности капиллярного контроля деталей сложной конфигурации / О. Г. Оспенникова, И. И. Кудинов, А. Н. Головков, С. И. Куличкова, Д. С. Скоробогатько // Дефектоскопия. 2020. № 3. С. 72-78. DOI: 10.31857/S0130308220030094

Леднев И. С., Ходакова Е. А. Расчет режимов намагничивания деталей авиационной техники // Труды ВИАМ. 2024. Т. 9 (139). С. 83-92. DOI: 10.18577/2307-6046-2024-0-9-83-92

Отока А. Г., Холодилов О. В., Дашук П. А. Автоматизированный магнитопорошковый контроль колесных пар с использованием систем видеонаблюдения и нейросетевых технологий // Механика. Исследования и инновации. 2023. Вып. 16. C. 153-158.

Марков А. А., Максимова Е. А. Анализ эффективности ультразвуковых и магнитных каналов дефектоскопических комплексов при контроле рельсов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 2. С. 22-32. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-2-22-32

Загрузки

Опубликован

06.07.2025

Как цитировать

Сандуляк, Д. А., Головченко, Д. А., Сандуляк, А. А., Сандуляк, А. В., Шкатов, П. Н., & Харин, А. С. (2025). Подход к определению магнитных свойств частиц порошка для дефектоскопии. Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 28(2), 60–66. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-2-60-66

Выпуск

Раздел

Статьи