Разработка нового экспресс-метода магнитореологической диагностики магнитных свойств частиц дисперсной фазы природных и техногенных сред. Создание принципов его цифровизации в лабораторной и промышленной практике.

Основная цель НИР – разработка нового метода магнитореологической диагностики магнитных свойств частиц дисперсной фазы природных и техногенных сред, создание принципов цифровой технологии его реализации в лабораторной и промышленной практике. Такой метод особо востребован для решения различных задач, связанных с целенаправленным магнитным воздействием на присутствующие во многих техногенных и природных средах феррочастицы различного происхождения, в том числе для решения весьма широкого круга задач их магнитного разделения, магнитного транспорта. По результатам выполнения текущего (третьего) этапа НИР опубликовано 10 научных трудов в зарубежных и отечественных индексируемых изданиях, в том числе индексируемых Web of Science и Scopus, из них 2 – в научных журналах первого и второго квартилей. Получено 6 документов Роспатента на результаты интеллектуальной деятельности (РИД), из них 3 патента на изобретения и полезные модели, 1 свидетельство на базу данных и 2 свидетельства на программы ЭВМ. Результаты работы использованы в докладах на 6-ти международных конференциях, при подготовке 2-х кандидатских диссертаций соисполнителей НИР. При проведении исследований, кроме имеющейся материально-технической базы Лаборатории магнитного контроля и разделения материалов РТУ МИРЭА, использовалось научное оборудование ЦКП МСТиЭКБ Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники» (МИЭТ). В отчетный период достигнуты следующие, наиболее значимые, результаты работы. Получили развитие разработки, направленные на цифровизацию данных магнитных измерений в межполюсной области магнетометра. Так, создана программа, позволяющая в автоматизированном режиме определять координаты зоны практически стабильного магнитного силового фактора для реализации магнитореологического дрейфа изучаемых частиц в магнетометре со специально используемыми полюсными наконечниками сферической формы. Кроме того, получена база данных магнитного силового фактора в магнетометре для идентификации зоны его относительно стабильных значений и тем самым – конкретизации рабочих зон для реализации принудительного магнитореологического дрейфа изучаемых частиц в магнетометре. Продолжены работы по моделированию характеристик магнитного поля в магнетометре с использованием программной среды COMSOL Multiphysics. Показано заметное качественное сходство модельных и экспериментальных характеристик индукции и градиента, а по магнитному силовому фактору – хорошее количественное сходство, что позволяет считать моделирование приемлемым для идентификации рабочей зоны магнетометра. Предпринята попытка получить информацию о магнитных свойствах частиц, в частности, частиц магнетитосодержащей руды (в виде мелкодисперсного порошка) с помощью магнитооптического эффекта Керра. Показано, что такая информация может быть расценена как предварительная, требующая расширения с использованием, в частности, разрабатываемого магнитореологического метода. На примере масштабированных цепочек частиц-шаров получены сведения о магнитных свойствах «трубок-слоев» таких цепочек, что позволило установить и функционально аппроксимировать значения размагничивающего фактора сравнительно коротких цепочек. Выполнена конструктивно-технологическая проработка новых базовых компонентов магнетометра, основанного на реализации магнитореологического дрейфа исследуемых частиц в создаваемой рабочей зоне стабильности магнитного силового фактора. В частности, для повышения оперативности выполнения исследований по магнитореологическому дрейфу изучаемых частиц разработан подход к использованию немеханических ограничителей рабочей зоны в магнетометре, реализованный в конкретном устройстве, решен вопрос о регистрации времени прохождения частицей рабочей зоны, создан оригинальный подход к диагностике магнитной силы на разных расстояниях от полюсной поверхности магнетометра. В текущем году отмечена престижной наградой «Новатор Москвы — 2022» (в номинации «Проект будущего» по направлению «Промышленность») разработка, предназначенная для магнитоконтроля ферромагнитных частиц в исследуемых средах (руководитель проекта д.т.н., проф. Сандуляк А.А.). Основные результаты, полученные за отчетный период, приводятся в опубликованных научных трудах и зарегистрированных в Роспатенте РИД.