Approach to Magnetic Property Determination of Powder Particles for Flaw Detection
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-2-60-66Keywords:
sparse dispersed sample, ponderomotive method, Ballistic method, magnetic properties of particles, magnetic particle flaw detectionAbstract
The paper describes an approach to magnetic property determination, namely, magnetic susceptibility of χ particles of a powder used for flaw detection. It is proposed to use the original method of a sparse dispersed sample tested on a number of dispersed samples (in particular, magnetite). The results of data comparison obtained for finely dispersed magnetite by different methods: previously applied ponderomotive method and the proposed ballistic method, are given. Magnetic susceptibility of magnetite samples is determined by ballistic method at field strength H = 120 kA/m and different values of volume fraction γ of magnetite in a sample. Here, the results of determination for samples of the same magnetite, but obtained by the ponderomotive method, with a field strength H = 140 kA/m, are given for comparison. It is shown that the compared data are quite consistent with each other; the desired, close to linear section is limited to the same γ value, i.e. the “inflection” of γ-dependence of in both cases practically falls on the γ ≈ 0.2. This makes it possible to find (when obtaining data for the corresponding sparse samples) the values of magnetic susceptibility χ of individual particles. For the powder used in flaw detection, studies were carried out on a ballistic installation in the field strength range H = 22.5-135 kA/m at different values of the volume fraction γ of magnetoactive particles in the powder. It was found that within the present H range, χ values fall within the range of χ = 3-1.2. For this H range, a phenomenological dependence of χ and H was obtained, which turned out to be close to exponential decreasing.References
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
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Дарья Александровна Сандуляк, Дарья Андреевна Головченко, Анна Александровна Сандуляк, Александр Васильевич Сандуляк, Петр Николаевич Шкатов, Алексей Сергеевич Харин

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.