Experimental Investigation of MR Effect to RTV Silicone Rubber-based Magneto-rheological Materials

Magneto-rheological Elastomers are smart materials whose properties can be altered reversibly and almost instantaneously by application of external magnetic fields. Silicone rubber species are used widely in the laboratory studies because of it is easy to prepare and cured at room temperature.

In this study, MRE material was produced using three different types of silicone rubber and ferromagnetic powder which is sensitive to magnetic field. MRE materials are obtained as isotropic (homogenous) and anisotropy (aligned) state. Composite materials were tested in uniaxial compression testing machine with three different test procedures. In this way, the mechanical properties and the magneto-rheological effect of the materials were compared. As a result, under the magnetic field to 0.430 T with anisotropic Sorta Clear40 materials  were found to increase in stress 30%, according to the pure state has been demonstrated that the rate of 50%. When the isotropic Sorta Clear40 and Vario40 materials were comparable, MR effect was revealed that the increases the rate of about 325% at strain to 5%. When selecting to optimum rubber types was reached the result should be used to materials the most appropriate to the material characteristics of engineering aspects.

Manyeto-reolojik malzemeler, manyetik alan etki ettiği durumlarda tersinir ve hızlı bir şekilde kontrol edilen malzemeler türündendir. Silikon kauçuk türleri, hazırlanması kolay ve oda sıcaklığında vulkanize olduğundan dolayı laboratuar ortamındaki çalışmalarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Çalışmada, Üç farklı silikon kauçuk türü ve manyetik alana duyarlı ferromanyetik toz kullanılarak MRE malzemeler üretilmiştir. MRE malzemeler, izotrop(homojen) ve anizotrop(hizalanmış) durumda elde edilmiştir. Elde edilen kompozit malzemeler tek eksenli basma test cihazında üç farklı test prosedürüne tabi tutularak test edilmiştir. Bu şekilde malzemelerin mekanik özellikleri ve manyeto-reolojik etkilerinin kıyaslanması amaçlanmıştır. Sonuç olarak anizotropik Sorta Clear40 malzemesi ile yapılan testlerde 0.430 T manyetik alan altında % 30 gerilme artışı varken, saf duruma göre ise bu oran % 50 olarak ortaya konmuştur. Aynı zamanda izotropik Sorta Clear40 ile Vario40 malzemesinin kıyası neticesinde % 5 şekil değişiminde yaklaşık % 325 oranında MR etki artışı olduğu ortaya konmuştur. Kauçuk türleri seçilirken mühendislik açıdan malzeme karakteristiğine en uygun olanlarının kullanılması gerektiği sonucuna varılmıştır.