Синтез и исследование физико-химических свойств магнитных жидкостей на основе феррита гадолиния

Инициатор (заказчик) проекта
Королев Виктор Васильевич, ведущий научный сотрудник ФГБУН ИХР РАН,+7(4932)35-11-69
Индустриальные партнеры
Нет
Тип проекта по характеру деятельности
Исследовательский
Тип проекта по отраслевой привязке
Текстильная промышленность
Тип проекта по объему предметно-содержательной области
Монопроект (в рамках одной области знания)
Тип проекта по охвату участников
Внутривузовский
Тип проекта по характеру отношений между инициатором (заказчиком) и участниками (исполнителями)
Некоммерческий
Руководитель проекта от ИВГПУ (ФИО, должность)
Королев Виктор Васильевич, ведущий научный сотрудник ФГБУН ИХР РАН
Куратор(-ы) проекта по направлениям
Антина Любовь Анатольевна, , научный сотрудник (куратор базовой кафедры "Наноматериалы и нанотехнологии" от предприятия)
Координатор проекта от Проектного офиса ИВГПУ
Шаммут Юлия Анатольевна , руководитель Проектного офиса
Начало реализации проекта
01 сен 2021
Окончание реализации проекта
01 июн 2022
Дедлайн приема заявок на участие в проекте
31 янв 2022
Рекомендуется для направлений подготовки и профилей
28.03.02 Наноинженерия
Дисциплины, в рамках которых реализуется проект
Методы диагностики в нанотехнологии (в рамках курсовой работы), научно-исследовательская работа, преддипломная практика, процессы иммобилизации и импрегнирования наноструктурных образований в волокнистую основу, функциональные нанокомпозиты на полимерной основе
Проблема, на решение которой направлен проект
Фундаментальной научной задачей, на решение которой направленоисследование, является установление фундаментальных закономерностей изменения магнитотепловых свойств высокодисперсных молекулярных магнетиков различных классов с большим магнитокалорическим эффектом
Цель проекта

Исследовать закономерности изменения магнитотепловых свойств высокодисперсных молекулярных магнетиков различных классов с большим магнитокалорическим эффектом

Задачи

В рамках данной проблемы определены следующие основные задачи исследования:
1) Направленный синтез молекулярных магнетиков обладающих большим магнитокалорическим эффектом.
2) Изучение магнитотепловых свойств (магнитокалорического эффекта и теплоемкости) магнетиков (высокодисперсных частиц, магнитных коллоидов, молекулярных магнетиков).

Техническое задание
Планируемые продуктовые результаты проекта
В результате выполнения проекта будут разработаны научные основы создания новых молекулярных магнитных материалов с перспективными для практического исследования магнитотепловыми свойствами.
Планируемые образовательные результаты проекта
ПК-1 способностью в составе коллектива участвовать в разработке макетов изделий и их модулей, разрабатывать программные средства, применять контрольно-измерительную аппаратуру для определения технических характеристик макетов ПК-2 готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать во внедрении результатов научно-технических и проектно-конструкторских разработок в реальный сектор экономики ПК-3 способностью проводить информационный поиск по отдельным объектам исследований ПК-4 способностью осуществлять подготовку данных для составления обзоров и отчетов ПК-5 готовностью осуществлять патентные исследования в области профессиональной деятельности, а также сбор, обработку, анализ и систематизацию научно-технической информации ПК-6 способностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проведении расчетных работ (по существующим методикам) при проектировании нанообъектов и формируемых на их основе изделий (включая электронные, механические, оптические) ПК-7 способностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проектных работах по созданию и производству нанообъектов, модулей и изделий на их основе ПК-11 готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать в разработке технической документации для производства, эксплуатации и технического обслуживания изделий на основе нанообъектов ПК-12 готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать в работах по производству и контролю качества (технологический цикл) нанообъектов и изделий на их основе ПК-13 готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проведении сертификационных испытаний изделий на основе нанообъектов
Форма представления итогового результата
Выпускная квалификационная работа; тезисы докладов на "ПОИСК-2022", «XII конференция молодых ученых по общей и неорганической химии», «Фундаментальные науки – специалисту нового времени».
Количество студентов - участников (исполнителей) проекта
1
Специальные требования к участникам (исполнителям) проекта
группа НИ-41
Дополнительные условия

нет

Участники проекта

Ширинов Нурали Нуралиевич, группа НИ-51, курс 5

Продуктовые результаты проекта

Синтез и исследование физико-химических свойств магнитных жидкостей на основе феррита гадолиния

В ходе работы был синтезирован высокодисперсный феррит гадолиния. Рентгенографическим анализом, определена кристаллическая структура феррита гадолиния, об этом свидетельствуют пики рентгенограммы при 2ϴ = 21.5, 30.4, 35.8, 37, 43.4, 57.3, 59.2, 63.
Методом СЭМ была получена информация о форме частиц и кристаллической структуре феррита гадолиния. В ходе дисперсионного анализа был определён средний размер частиц наибольшей фракции в водной суспензии феррита гадолиния, который составляет 12 мкм.
При помощи оригинальной микрокаллориметрической установки изучен магнитокалорический эффект феррита гадолиния в водной суспензии, в области температур 285-315 К при изменении магнитного поля от 0 – 1 Тл. Температурная зависимость МКЭ имеет максимум при 298 К которой соответствует точке Кюри кристаллического феррита гадолиния, т.е переходу от ферромагнитного состояния в паромагнитное.
Термогравиметрический анализ магнитной жидкости на основе феррита гадолиния подтвердил термостабильность магнитной жидкости, т.к. интенсивная убыль массы происходит при высокой температуре в диапазоне 330-403,9 К.
Методом ДСК определена теплоёмкость магнитной жидкости. По данным температурной зависимости удельной теплоёмкости видно плавное увеличение удельной теплоёмкости от 1,9 – 2,4 (Дж/гК) в интервале температур 270-400К. Наличие максимума в интервале 288-303К подтверждает наличие фазового перехода магнитной фазы (GdFeO3∙FeO) магнитной жидкости.

Скачать отчет