功能复合材料磁性复合材料
功能材料的分类及应用
功能材料的分类及应用功能材料是指具有特殊功能或特殊性能的材料，它可以根据不同的功能或性能进行分类。
常见的功能材料包括电子材料、光学材料、磁性材料、传感器材料和生物材料等。
下面将对这些功能材料的分类及应用进行详细介绍。
1.电子材料：电子材料是指用于电子器件制造的材料。
根据电子材料的导电性质，可以将其分为导电材料和绝缘材料。
导电材料常见的有金属材料如铜、铝和铁等，绝缘材料有氧化锌、氧化硅和树脂等。
电子材料广泛应用于电子产品制造、电路板连接、导线绝缘等领域。
2.光学材料：光学材料是指对光有特殊吸收、透射、反射、折射和发射性能的材料。
根据光学材料的功能，可以将其分为吸收材料、透射材料和发射材料。
吸收材料常见的有染料、颜料和纳米材料等，透射材料有玻璃、水晶和塑料等，发射材料有发光二极管、激光器和光纤等。
光学材料广泛应用于光学仪器、光通信、激光技术等领域。
3.磁性材料：磁性材料是指能够表现出磁性的材料。
根据磁性材料的磁性质，可以将其分为铁磁材料、顺磁材料和反磁材料。
铁磁材料常见的有铁、钴和镍等，顺磁材料有氧化铁、铬和铜等，反磁材料有铝、锌和锗等。
磁性材料广泛应用于磁记录、磁传感器、医学设备和磁性储存等领域。
4.传感器材料：传感器材料是指能够转换物理量或化学量变化为电信号的材料。
根据传感器材料的传感原理，可以将其分为压力传感器材料、温度传感器材料、湿度传感器材料和气体传感器材料等。
压力传感器材料常见的有硅片和压阻材料等，温度传感器材料有热敏材料和热导材料等，湿度传感器材料有高分子材料和金属氧化物等，气体传感器材料有吸附材料和化学反应材料等。
传感器材料广泛应用于气象观测、生物医学、工业自动化等领域。
5.生物材料：生物材料是指用于生物医学应用的材料。
根据生物材料的功能，可以将其分为生物惰性材料、生物活性材料和生物兼容材料等。
生物惰性材料常见的有高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等，生物活性材料有羟基磷灰石和羟基磷灰石复合材料等，生物兼容材料有钛合金和不锈钢等。
功能复合材料教学大纲
功能复合材料一、课程说明课程编号：060113Z10课程名称：功能复合材料/functional composite Materials课程类别：学科专业课程学时/学分：24/1.5先修课程：大学物理、固体物理、材料化学与物理、材料科学基础、无机非金属材料适用专业：材料科学与工程专业本科生建议教材及参考书：（1）功能复合材料，张佐光，化学工业出版社，2004.9（2）殷景华，等.功能材料概论，哈尔滨：哈尔滨工业出版社，2002.7（2）贡长生，张克立.新型功能材料，北京：化学工业出版社，2001.1二、课程设置的目的、意义本课程主要介绍功能材料的研究现状和发展趋势，一些常见功能材料和复合材料的基本知识、种类、特点和应用，有助于学生拓宽专业知识面，同时加深对专业的认识和应用。
三、课程目标3.1课程对毕业生能力支撑本课程对应毕业要求2-2、4-1、5-1,具体内容如下：毕业要求2-2：掌握分析研究复杂工程问题所需的物理、化学等自然科学基础知识。
学会运用物理学和化学中的理论、观点和方法，识别、分析常见工程问题中涉及的物理和化学问题。
毕业要求4-1：根据工程应用的需要，能够根据材料工程技术研究的需要选择合适的实验手段对材料组成、组织结构、性能及其相互关系，对试验数据做出正确的分析，为材料的应用提出合理建议。
毕业要求5-1：系统地掌握材料科学与工程基础理论，掌握相关技术基础理论和现代分析方法在材料制备技术中的应用知识与应用技巧；系统地掌握材料工程领域主要制备技术，深入了解新材料与材料加工新技术的发展方向。
3.2课程教学目标通过本课程的教学，使学生在学习了材料科学基础、材料物理化学等课程的基础上进一步掌握不同类型功能材料及功能复合材料的合成与制备理论基础、制备方法、制备技术、工艺、设备等，把握材料科学与工程的新技术、新工艺。
使学生掌握材料科学研究工作者通常关注的成分-工艺-显微组织/结构-性能之间的内在联系，为将来研究开发新材料和材料制备新工艺奠定良好的理论基础。
先进功能材料
先进功能材料先进功能材料是指具有特殊功能或性能的材料，通常用于高科技领域，如电子、光电子、生物医药、能源等领域。
这些材料具有优异的物理、化学、电学、热学等性能，可以满足特定的工程需求和应用要求。
先进功能材料的研究和开发对于推动科技进步和产业发展具有重要意义。
先进功能材料的种类繁多，其中包括但不限于，纳米材料、功能陶瓷、功能高分子材料、功能复合材料、光学材料、电子材料、磁性材料、超导材料等。
这些材料在不同领域具有不同的应用，为人类社会的发展做出了重要贡献。
首先，纳米材料是一种具有纳米尺度结构的材料，其特殊的物理和化学性质使其在材料科学和工程中具有重要的应用前景。
纳米材料具有较大的比表面积和较高的表面能，可以用于催化剂、传感器、储能材料等领域。
例如，碳纳米管具有优异的导电性和机械性能，广泛应用于电子器件、传感器和材料增强等领域。
其次，功能陶瓷是一种具有特殊功能的陶瓷材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀、绝缘和机械性能。
功能陶瓷广泛应用于电子、光电子、能源、化工等领域。
例如，氧化铝陶瓷用于高温炉窑、电子陶瓷用于电子器件、氧化锆陶瓷用于医疗器械等。
再次，功能高分子材料是一种具有特殊功能的高分子材料，具有优异的力学性能、热学性能、光学性能和电学性能。
功能高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等领域。
例如，聚丙烯具有优异的耐热性和化学稳定性，广泛应用于塑料制品、包装材料、医疗器械等。
最后，功能复合材料是一种由两种或两种以上的材料组成的复合材料，具有优异的综合性能和特殊的功能。
功能复合材料广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
例如，碳纤维增强复合材料具有优异的比强度和比模量，广泛应用于航空航天器件、汽车零部件、体育器材等。
综上所述，先进功能材料在科技领域具有重要的应用前景和发展潜力，对于推动科技进步和产业发展具有重要意义。
随着科学技术的不断进步和发展，先进功能材料将会在更多领域得到应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
复合材料第六章功能复合材料
一类复合效应为线性效应； 另一类则为非线性效应。 在这两类复合效应中，又可以显示出不 同的特征。
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下表列出了不同复合效应的类别。
不同复合效应的类别
线性效应 平均效应 平行效应 相补效应 相抵效应
复合效应 非线性效应 相乘效应 诱导效应 共振效应 系统效应
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2、功能复合材料的设计
复合材料的最大特点在于它的可设计性。
因此，在给定的性能要求、使用环境及 经济条件限制的前提下，从材料的选择途径 和工艺结构途径上进行设计。
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例如，利用线性效应的混合法则，通过 合理铺设可以设计出某一温度区间膨胀系数 为零或接近于零的构件。
又如XY平面是压电，XZ平面呈电致发光 性，通过铺层设计可以得到YZ平面压致发光 的复合材料。
EcEmVmEfVf
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平行效应
显示这一效应的复合材料，它的各 组分材料在复合材料中，均保留本身 的作用，既无制约，也无补偿。
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对于增强体（如纤维）与基体界 面结合很弱的复合材料，所显示的复 合效应，可以看作是平行效应。
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相补效应
组成复合材料的基体与增强体，在性 能上相互补充，从而提高了综合性能，则 显示出相补效应。
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音光
电气 信号
磁性 信号
磁头
作为磁 性保留
记录材料
磁记录再生的原理示意图
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由麦克风及摄像机将声音及光变成电 信号，再由磁头变成磁信号，从而固定在 磁记录介质上。
读出时，与记录过程相反，使声音和 图像再生。
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理想的磁记录介质要尽可能地高密度， 能长期保存记录，再生时尽可能高输出。
先进材料 国民工业分类
先进材料国民工业分类
先进材料产业分类：高性能结构材料、先进复合材料、信息功能材料、光学功能材料、电性和磁性材料、新能源材料、生态环境材料、生物医用材料、智能材料、纳米材料。
先进材料产业包括以下六个子产业：特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及其复合材料和前沿新材料。
材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业的先导，具有战略性、基础性，是高技术竞争的关键领域。
加快先进材料创新发展对推进产业链强链补链、强根固基，提升关键产业链核心竞争力和产业能级有重要意义。
根据《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》、《先进制造业发展“十四五"规划》，编制本规划。
第八章_功能复合材料（可编辑）
第八章_功能复合材料功能复合材料多种材料按照性能优势互补的原则组合在一起而产生了一种新型的材料就称之为复合材料。
功能复合材料是复合材料的重要组成部分。
功能复合材料概述功能复合材料是指除机械性能外提供其它物理性能的复合材料,如超导、磁性、阻尼、吸音、吸波、吸声、屏蔽、导电。
阻燃、隔热等等的复合材料。
其主要结构包括基体和功能体或两种以上功能体组成。
基体用于粘接和赋形,对整体性能也有影响。
功能体提供功能性。
功能复合材料的分类复合材料可以分为结构复合材料和功能复合材料。
结构复合材料如纤维复合材料主要用于军工产品;功能复合材料则在激光、隐身材料以及其它声、光、电、磁等方面占有重要地位。
按照复合材料的基体分类又可分为有机复合材料和无机复合材料,有机复合材料主要是指聚合物基复合材料,包括热固性复合材料和热塑性复合材料;无机复合材料主要包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料、玻璃基复合材料、水泥基复合材料以及碳基复合材料。
也有的将复合材料分为常用复合材料和先进复合材料。
多数功能复合材料属于先进复合材料。
功能复合材料的复合效应多种材料复合起来,通过改变结构的复合度、对称性以及联结类型等参数可以大副度地、定向地改变材料的物性参数,因此可以按照不同用途通过优化组合实现最佳配合,而获得材料的性能最佳值,因此,对于类似的用途可以通过对复合材料的结构调整可以达到满意的结果,而不必要开发新的材料。
对功能材料进行复合,可以通过交叉耦合,产生新的功能效应,甚至可以出现新的二者都不具备的新的功能。
多种功能复合材料是今后复合材料的发展方向。
功能复合材料的复合效应包括非线性效应和线性效应。
线性效应包括平均效应、平行效应、互补效应和相抵效应。
电导、密度、热度等服从这一规律,可用PcViPi 来计算, P为功能指标,V为体积分数。
非线性效应包括共振效应、诱导效应、乘积效应等。
两种性能可以相互转换的功能材料X/Y与另一种Y/Z转换的材料复合起来,可以得到X/YY/ZX/Z的新材料,这就是具有乘积效应的功能复合材料。
功能材料有哪些
功能材料有哪些功能材料是指具有特定功能、性能或特性的材料。
它们被广泛应用于各个领域，如电子、能源、医疗、环境等。
本文将介绍一些常见的功能材料及其应用领域。
1. 半导体材料半导体材料是一类在温度范围内具有中等电导率的材料。
它们在电子学中起着重要的作用，被用于制造各种电子器件，如晶体管、集成电路、太阳能电池等。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。
2. 光学材料光学材料是指具有特定的光学性能的材料。
它们能够改变光的传播、发射、吸收等特性，被广泛应用于光学器件和光学系统中。
例如，玻璃是一种常见的光学材料，它被用于制造光学透镜、光纤等。
3. 磁性材料磁性材料是指在外加磁场作用下表现出磁性的材料。
它们具有吸引或排斥磁性的特性，在电子设备、电力系统和磁存储等领域得到广泛应用。
常见的磁性材料有铁、钴、镍等。
生物材料是指用于医学和生物科学领域的材料。
它们具有生物相容性、生物活性和生物可降解等特性，被用于制造人工关节、植入物、药物传递系统等。
常见的生物材料有金属、陶瓷、聚合物等。
5. 复合材料复合材料是由两种或更多种材料组合而成的复合材料。
通过不同材料的组合，它们能够提供超过单一材料的力学、电磁、热学等性能。
复合材料被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
常见的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
6. 纳米材料纳米材料是指颗粒尺寸在1到100纳米之间的材料。
由于其特殊的性质，纳米材料在电子学、光学、医学和催化等领域具有广泛应用。
常见的纳米材料有纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜等。
7. 能源材料能源材料是指用于能量转换和存储的材料。
它们能够将一种形式的能量转化为另一种形式的能量，并在能源领域发挥重要作用。
常见的能源材料有锂离子电池材料、太阳能电池材料等。
催化材料是一类能够加速化学反应速度、降低反应温度或改善反应选择性的材料。
它们在化学工业、环境保护和能源转化中扮演着重要角色。
常见的催化材料有金属催化剂、氧化物催化剂等。
纳米磁性功能复合材料
纳米磁性功能复合材料摘要：磁性功能材料一直是国民经济和军事领域的重要基础材料。
早在1930年，Fe3O4 微粒就被用来做成磁带；此后，Fe3O4粉末和粘合剂结合在一起被制成涂布型磁带；后来，又采用化学共沉淀工艺制成纳米Fe3O4磁性胶体，用来观察磁畴结构。
20世纪60年代磁性液体的诞生亦与此有着密切的关系。
如今，磁性功能材料广泛的应用于通信、自动控制、电信和家用电器等领域，在信息存储、处理和传输中已经成为不可缺少的组成部分，尤其在微机、大型计算机中的应用具有重要地位。
面对纳米科技的发展浪潮，磁性材料无论在研究领域还是在应用领域，都已取得了长足的进步。
在磁性材料方面，量子理论的发展与磁性材料的结合，使得磁性材料的发展进入材料设计阶段。
正文：纳米磁性功能复合材料一、纳米磁性功能复合材料的定义。
<1>、磁性复合材料：以高分子材料为基体与磁性功能体复合而成的一类功能材料。
常用的磁性材料主要有铁磁性的软磁材料和硬（永）磁材料。
软磁材料的特点是低矫顽力和高磁导率。
硬磁材料则表现在高矫顽力和高磁能积。
除了上述磁性材料外，尚有铁磁材料和反（逆）铁磁材料。
<2>、纳米材料：尺度为1~100nm的超微粒经压制、烧结或溅射而成的凝聚态固体。
它具有断裂强度高、韧性好、耐高温等特性。
<3>、纳米复合材料：分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。
二、纳米磁性微粒的磁学特性。
<1>磁畴结构:磁畴(Magnetic Domain)理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。
所谓磁畴，是指磁性材料内部的一个个小区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如图所示。
各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。
宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的为零磁距，它也就不能吸引其它磁性材料。
功能复合材料-2-磁性复合材料
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显然，选择合适的金属粒子尺寸和包 覆层厚度即可获得所需的相对磁导率r值， 这对电感器和轭源圈的设计是十分重要的。
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由于绝缘物质的包覆，这类材料的电阻 率比其母体合金高得多(高1011倍)，因此在交 变磁场下具有低的磁损耗PL。
下图显示了在1MHz高频下，复合材料 磁损耗与粉末颗粒尺寸D的关系。
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永磁复合材料的功能组元是磁性粉末， 高聚物和软金属起到粘结剂的作用。
其中，高聚物使用较为普遍，常用的 有环氧树脂、尼龙和橡胶等材料。
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永磁复合材料的制造方法常采用模压、 注塑、挤压等工艺技术。
对于软金属粘结工艺来说，由于它较为 复杂，因此除磁体要求在较高温度下(＞200 ℃)使用外，很少采用这种金属基复合磁体。
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复合永磁材料的功能体可看作是各类 磁体粉末（如铁氧体、铝镍钴、Sm--Co、 Nd--Fe--B等）制成的粘结磁体。
也可以选用两种或两种以上的不同磁 粉与高分子材料复合，以便得到更宽范围 的实用性能。
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2.5 软磁复合材料
电器元件的小型化，导致磁路中追求更 高的驱动频率，为此应用的软磁材料，除在 静态磁场下经常要求的高饱和磁化强度和高 磁导率外，还要求它们具有低的交流损耗PL。
Mr/T (1400~1800)*10-4 (1400~1800)*10-4 (2300~2900)*10-4 (11000~12000)*10-4
Hc/A.m-1 (15.92~31.83)*103 (47.75~71.62)*103 (111.41~127.33)*103 (55.71~59.69)*103
磁功能复合材料及其应用
磁性复合材料及其应用摘要：纵观人类历史发展发现，材料是体现人类进步的重要物质基础。
每种重要的新型材料的应用，都会将人类支配和改造自然地能力提高到一个新的水平。
现在，人们又发现了一种新的材料复合材料他是一种由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
复合材料既可以保持原材料的某些特点，又能发挥组合后的新特征，最重要的是它可以根据需要自行设计，从而最合理的达到使用所要求的性能。
目前，关于功能性复合材料的研究有很多，如导电复合材料、磁性复合材料、耐火复合材料、耐高温复合材料、仿生复合材料、智能复合材料、纳米复合材料等，还有一些增强体纤维等等。
1.磁性复合材料简介磁性复合材料是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子功能材料，是现代科学技术领域的重要基础材料之一。
磁功能复合材料按组成可分为结构型和复合型两种，结构型磁功能复合材料是指聚合物本身具有强磁性的磁体；复合型磁功能复合材料是指以橡胶或塑料为粘合剂与磁性粉末混合粘结加工而制成的磁体。
磁性复合材料的主要优点是：密度小、耐冲击强度大，制品可进行切割、钻孔、焊接、层压和压花纹等加工，而且使用时不会发生碎裂。
它可以采用一般塑料通用的加工方法（如注射、模压、挤出等）进行加工，易于加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，可成型带嵌件制品，对电磁设备实现小型化、轻量化、精密化和高性能化的目标起着关键的作用，因而越来越多为人们所重视，是一种很有前途的基础功能材料。
磁性复合材料是以高聚物或软金属为基体与磁性功能体复合而成的一类材料。
聚合物基磁性复合材料主要由强磁粉（功能体）、聚合物基体（黏结剂）和加工助剂三大部分组成。
由于磁性材料有软磁和硬磁之分，因此也有相应的软磁和硬磁复合材料。
典型的永磁材料包裹永磁铁氧体、铝镍钴以及稀土永磁材料。
1.1 复合型磁性复合材料复合型磁功能复合材料主要是由树脂及磁粉构成。
其中树脂起粘结作用，磁粉是磁性的主要受体，目前用于填充的磁粉主要是铁氧体磁粉和稀土永磁粉。
材料分类的方式有哪些
材料分类的方式有哪些材料分类是指根据材料的性质、用途、特点等不同因素进行分类，以便于管理、利用和研究。
材料分类的方式有很多种，下面将介绍几种常见的分类方式。
一、按照材料的性质分类。
1. 金属材料，金属材料是一类以金属元素为主要成分的材料，包括铁、铜、铝、镁等，常见的金属材料有钢铁、铜合金、铝合金等。
2. 非金属材料，非金属材料是指除了金属以外的材料，包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等，这类材料通常具有较低的导电性和热导率。
3. 复合材料，复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有两种或两种以上的材料的特性，常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维复合材料等。
4. 生物材料，生物材料是指来源于生物体的材料，包括木材、纤维素、蛋白质等，这类材料具有天然的特性和可降解的特点。
二、按照材料的用途分类。
1. 结构材料，结构材料是用于构建建筑、桥梁、船舶等工程结构的材料，包括钢材、混凝土、木材等。
2. 功能材料，功能材料是指具有特定功能的材料，包括磁性材料、光学材料、电子材料等，这类材料通常用于制造电子产品、光学器件等。
3. 化工材料，化工材料是用于化工生产的材料，包括塑料、橡胶、合成纤维等，这类材料具有耐酸碱、耐腐蚀等特点。
4. 医用材料，医用材料是用于医疗器械、医用器材等的材料，包括医用塑料、医用金属、医用陶瓷等。
三、按照材料的特点分类。
1. 金属材料的分类，金属材料可以按照其晶体结构、力学性能、热处理方式等进行分类。
2. 非金属材料的分类，非金属材料可以按照其分子结构、物理性能、化学性质等进行分类。
3. 复合材料的分类，复合材料可以按照其增强相、基体相、制备工艺等进行分类。
4. 生物材料的分类，生物材料可以按照其来源、成分、可降解性等进行分类。
以上就是关于材料分类的方式的介绍，不同的分类方式可以根据具体的需求和目的进行选择和应用。
在工程实践中，合理的材料分类可以帮助工程师更好地选择材料、设计结构，提高工程质量和效率。
磁性复合材料
磁性复合材料
磁性复合材料是一种由磁性材料和非磁性材料组成的复合材料。
它具有磁性和非磁性材料的优点，具有广泛的应用前景。
磁性复合材料的研究和开发已经成为材料科学领域的热点之一。
磁性复合材料可以分为软磁性复合材料和硬磁性复合材料两大类。
软磁性复合材料主要用于电磁感应、变压器、电动机等领域，具有低磁滞、低磁损、高导磁率等特点。
硬磁性复合材料主要用于磁记录、磁传感器、磁存储等领域，具有高矫顽力、高矫顽力、高矫顽力等特点。
磁性复合材料的制备方法多种多样，常见的有物理混合法、化学合成法、溶液浸渗法、溶胶凝胶法等。
通过合理选择材料和制备工艺，可以得到具有优异性能的磁性复合材料。
磁性复合材料的性能主要取决于磁性材料和非磁性材料的选择、相互作用以及界面结合情况。
磁性复合材料的研究重点之一是寻找合适的磁性材料和非磁性材料的组合，以及优化它们之间的相互作用和界面结合，从而实现磁性复合材料的性能优化。
磁性复合材料具有许多优异的性能，如磁导率高、磁饱和强度高、磁滞小、磁耗低、抗腐蚀性能好等。
这些性能使得磁性复合材料在电子、通信、医疗、航空航天等领域得到了广泛的应用。
总的来说，磁性复合材料是一种具有广阔应用前景的新型材料，它不仅继承了磁性材料和非磁性材料的优点，而且还具有许多独特的性能。
随着材料科学和工程技术的不断发展，相信磁性复合材料将会在更多的领域得到应用，并为人类社会的发展做出更大的贡献。
材料分类标准
材料分类标准材料分类标准是指根据材料的性质、用途、加工工艺等特点，将材料进行科学、合理地分类的标准。
材料分类标准的制定对于材料的选择、应用、加工具有重要的指导作用，能够提高材料的利用率和加工质量，促进材料科学技术的发展。
一、按材料的性质分类。
1. 金属材料，金属材料是指主要成分为金属元素的材料，包括铁、铜、铝、镁等金属及其合金。
金属材料具有良好的导热、导电、强度高等特点，可广泛应用于机械制造、建筑工程、电子电器等领域。
2. 非金属材料，非金属材料是指主要成分为非金属元素的材料，包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
非金属材料具有轻质、绝缘、耐腐蚀等特点，可广泛应用于包装、建筑、化工等领域。
3. 复合材料，复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有各种材料的优点，弥补各自的缺点。
复合材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等特点，可广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
二、按材料的用途分类。
1. 结构材料，结构材料是用于承受载荷、支撑结构的材料，包括钢材、混凝土、木材等。
结构材料具有高强度、刚度、耐久性等特点，可广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
2. 功能材料，功能材料是用于实现特定功能的材料，包括磁性材料、光学材料、半导体材料等。
功能材料具有特定的物理、化学、电磁等特性，可广泛应用于电子、通信、光学等领域。
3. 包装材料，包装材料是用于包装商品、保护产品的材料，包括纸张、塑料薄膜、金属板等。
包装材料具有良好的抗拉、抗压、防潮、防震等特点，可广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
三、按材料的加工工艺分类。
1. 塑性材料，塑性材料是指可以在一定条件下经过加热、加压等工艺形成各种形状的材料，包括塑料、橡胶、纺织品等。
塑性材料具有良好的可塑性、韧性、耐磨性等特点，可广泛应用于注塑、挤出、压延等加工工艺。
2. 变形材料，变形材料是指可以通过机械加工、热处理等工艺改变其形状、尺寸、性能的材料，包括金属材料、合金材料等。
功能性复合材料
目录一、功能复合材料的设计原则 (3)二、功能复合材料的设计特点 (4)1）具有提高材料优值的广泛途径和自由度 (4)2）可利用复合效应创造新型复合功能材料 (5)三、复合型功能材料种类介绍 (5)1、压电复合材料 (5)1.1压电效应 (6)1.2压电复合材料研究概况 (7)1.3压电复合材料的制造方法 (8)1.4压电材料应用 (11)1.4.1换能器 (11)1.4.2压电驱动器 (12)1.4.3传感器上的应用 (12)1.4.4在机器人接近觉中的应用 (13)1.5.压电材料新应用 (14)1.5.1“人群农场”为火车站供电 (14)1.5.2发电地板 (15)1.5.3发电背包为便携式电子设备供电 (16)2、导电复合材料 (17)2.1、导电复合材料的及分类用途 (19)2.2、制备方法 (19)2.2.1填充型导电聚合物复合材料 (20)2.2.2金属纤维填充型导电复合材料 (20)2.3抗静电和导电领域 (22)2.4压敏导电胶 (23)2.5.发展趋势 (23)3、磁性复合材料 (24)3.1复合型磁性复合材料 (25)3.2磁性复合材料的种类 (26)3.3磁性复合材料的应用 (28)4、摩擦功能复合材料 (29)4.1纳米陶瓷摩擦复合材料分类 (30)5、阻尼功能复合材料 (33)5.1 阻尼材料的发展历史 (34)5.2 阻尼机理 (34)5.3 分类 (35)5.4 复合阻尼材料的研究现状 (35)5.5 展望 (37)6、机敏复合材料与智能复合材料 (37)7、自诊断机敏复合材料 (38)8、自愈合或自修复机敏复合材料 (38)9、智能复合材料 (39)9.1、智能复合材料的制备工艺方法 (39)9.1.1 粒子复合 (39)9.1.2 薄膜复合 (39)9.1.3 纳米级及分子复合 (40)功能性复合材料摘要随着经济的迅速发展，人们对材料的需求日益增加。
为了满足这些现代技术对材料的需求，世界各国都非常重视功能材料的研究和开发。
工艺材料分类
工艺材料分类工艺材料是指在生产过程中所使用的原材料，根据其性质和用途的不同，可以将工艺材料分为多个不同的分类。
本文将对工艺材料的分类进行详细介绍，以便读者更好地了解和应用工艺材料。
一、金属材料。
金属材料是指以金属元素为主要成分的材料，具有良好的导热、导电、强度和塑性等特性。
根据其化学成分和组织结构的不同，金属材料可以分为铁基金属材料和非铁基金属材料两大类。
铁基金属材料包括铁、钢和铸铁等，而非铁基金属材料则包括铝、铜、镁、锌等。
二、无机非金属材料。
无机非金属材料是指以无机物为主要成分的材料，包括陶瓷材料、玻璃材料和硅酸盐材料等。
这类材料具有耐高温、耐腐蚀、绝缘等特性，广泛应用于建筑、电子、化工等领域。
三、有机高分子材料。
有机高分子材料是指由重复单体分子通过共价键结合而成的大分子化合物，包括塑料、橡胶、纤维等。
这类材料具有轻质、耐磨、绝缘、柔韧等特性，广泛应用于日常生活和工业生产中。
四、复合材料。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料，具有原材料各自的优点，同时克服了各自的缺点。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料、金属基复合材料等，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
五、功能材料。
功能材料是指具有特定功能的材料，包括光学材料、磁性材料、超导材料等。
这类材料具有特殊的物理、化学性能，可以用于制备各种特定功能的器件和产品。
六、先进材料。
先进材料是指具有先进性能和功能的材料，包括纳米材料、超硬材料、智能材料等。
这类材料具有高强度、高韧性、高导热导电性能，是当今科技发展的热点和前沿领域。
总结。
工艺材料的分类是根据其性质和用途的不同而进行的，不同类型的工艺材料具有各自特定的物理、化学性能和应用领域。
了解工艺材料的分类有助于我们更好地选择和应用材料，提高生产效率和产品质量。
希望本文对工艺材料的分类有所帮助，欢迎大家阅读和参考。
复合材料的分类
复合材料的分类（advanced composite material— ACM）复合材料是用两种或多种组分按一定方式组合而成的材料，它的许多性能都优于单组分材料。
先进复合材料是指用纤维、织物、晶须及颗粒等增强基体材料所制成的高级材料。
按基体材料的不同，先进复合材料可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、碳基复合材料、陶恣基复合材料；按增强剂不同，可分为纤维增强复合材料、晶须增强复合材料等。
按功能又可分为导电复合材料、导磁复合材料、阻尼复合材料、屏蔽复合材料等。
军事上应用较广的先进复合材料主要有以下几种： 1.树脂基纤维复合材料是以纤维为增强剂、以树脂为基体的复合材料，所用的纤维有碳纤维、芳纶纤维、超高模量聚乙烯纤维等，基体主要是环氧树脂等有机材料。
这类材料既可制作结构件，又可制作功能件及结构功能件。
如芳纶纤维增强塑料可作为复合甲材料，有较强的防护力；碳纤维增强塑料可用于制造雷达天线，具有重量轻、刚度高、耐腐蚀等优点。
2.陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料属于耐热结构复合材料。
陶瓷基复合材料具有密度低、抗氧化、耐热、比强度和比模量高，工作温度在1250～1650℃。
碳/碳复合材料的耐热也很好，能在1650℃以上的高温使用。
这两种材料都可用作高温发动机的部件。
3.功能复合材料是指将具有电、声、光、热、磁特性的材料，按不同的应用进行组合匹配，得到不仅保持原有特性，还产生一些新特性或具有比原来更优越特性的材料。
例如，通过向高孔率压电陶瓷中灌注有机聚合物制作的压电材料，可有效地提高探测器的灵敏度，增大探测距离。
正在研究的新型功能复合材料还有：柔性薄膜红外热释电复合材料、折射率和反射率可变的复合材料、热-湿敏复合材料、磁性复合材料、屏蔽复合材料和导电复合材料。
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Sm2Co17和熔融-淬火法生产的微晶NdFeB磁粉的矫顽力 是由晶粒内部畴壁钉扎所决定，其矫顽力不受颗粒大小影响， 其颗粒大小主要由填充密度和制造工艺等因素决定。
磁粉粒度分布也对磁性复合材料性能有影响。
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显然，选择合适的金属粒子尺寸和包 覆层厚度即可获得所需的相对磁导率r值， 这对电感器和轭源圈的设计是十分重要的。
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由于绝缘物质的包覆，这类材料的电阻 率比其母体合金高得多(高1011倍)，因此在交 变磁场下具有低的磁损耗PL。
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2.2.2 聚合物基体
分为橡胶类、热固性树脂类和热塑性树脂类 三种。
2.2.3 加工助剂
为了改善复合体系的流动性，常加入各种助 剂以提高磁功能体沿易磁化轴的方向取向和提高 磁粉含量，常使用一些硬脂酸盐润滑剂、偶联剂 及增塑剂等。其中硅烷偶联剂同时对提高磁功能 体的抗氧化能力起到一定作用。
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复合永磁材料的良好成型性，使其适用 于制作体积小、形状复杂的永磁体。如汽车 仪表用磁体，磁推轴承及各类蜂鸣器等。
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复合永磁材料的功能体可看作是各类 磁体粉末（如铁氧体、铝镍钴、Sm--Co、 Nd--Fe--B等）制成的粘结磁体。
μr(V) = 1 + A V
μr 相对磁导率；
A 依赖于磁性材料性能、形状和填充量的系数； V 磁性材料填充的体积分数。
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随着填充比例的增加，磁导率明显偏离线性。
μr(V) = 1 + B V 2 B，磁感应强度。
对于填充两种或两种以上不同尺寸磁粉及不 同尺寸分布和形状的混杂磁性复合材料，如果其 粒子形态相似而磁性能不同，则μr 与各磁性材料
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磁层
磁粉 粘结剂 添加剂
下涂层
基膜
背涂层
记录磁带的结构
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到目前为止，为提高涂敷型磁带的性 能采取了下面一些措施： (1)提高磁性层中磁性材料的填充率； (2)尽可能缩小磁性材料的颗粒； (3)缩小磁头与磁带间的空隙，防止磁损失。
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从图A、B、D曲线看出，它的r值在相当宽的 驱动频率范围内不随交变场频率的升高而下降， 从而保持在一个较平稳的恒定值。
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这种复合软磁材料的相对磁导率r值可 由下式描述:
r(cd)/d (2c)
式中d、c和分别表示金属粒子尺寸、 块状金属相的磁导率和包覆层厚度。
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通常较大尺寸的金属软磁材料，其相对 磁导率 r 随驱动频率的增大而急速下降， 如下图所示：
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Fe--Si---Al粉末颗粒复合体相对磁导率随驱动频率的变化
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如果把软磁材料（例如Fe--Si--A1合金） 制成粉末，表面被极薄的A12O3层或高聚物 分隔绝缘，然后热压或模压固化成块状软 磁体，则
BaO ·Fe2O3或SrO ·Fe2O3 第一代稀土复合永磁材料 第二代稀土复合永磁材料 第三代稀土复合永磁材料
磁粉颗粒大小是影响磁性复合材料性能的重 要因素。
铁氧体和SmCo5类粉体的矫顽力是由磁体内部的晶粒形 核机制所控制，因此，当磁粉颗粒尺寸大小接近或等于单畴 尺寸大小时，其矫顽力明显提高，抗外界干扰能力明显增大。
表中的排列是按发展的顺序排列的。
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磁性材料
-Fe2O3 Co- -Fe2O3 金属Fe Co-Ni 合金
Mr/T (1400~1800)*10-4 (1400~1800)*10-4 (2300~2900)*10-4 (11000~12000)*10-4
Hc/A.m-1 (15.92~31.83)*103 (47.75~71.62)*103 (111.41~127.33)*103 (55.71~59.69)*103
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2.6.2 磁性记录介质的性能
作为记录介质的强磁性材料，主要性能指标是 矫顽力Hc和剩余磁化强度Mr的大小。
这两个性能指标不仅受磁性材料种类的影响， 也受颗粒的大小和形状的影响。
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下表列出了目前使用的磁记录介质材料的磁
特性。
各种磁性粉末的特性
磁性材料
-Fe2O3 Co- -Fe2O3 金属Fe Co-Ni 合金
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Co-Ni合金薄膜磁带是基于将来需记录信 号的波长可能向短波长方向发展的角度出发而 设计和构思的。
短波长的磁场由于波及的深度浅，考虑到 厚度损失的问题，那么0.2um程度的超薄膜是 最理想的。要制造这样的超薄膜，真空蒸镀法 是适合的。
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也可以选用两种或两种以上的不同磁 粉与高分子材料复合，以便得到更宽范围 的实用性能。
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2.5 软磁复合材料
电器元件的小型化，导致磁路中追求更 高的驱动频率，为此应用的软磁材料，除在 静态磁场下经常要求的高饱和磁化强度和高 磁导率外，还要求它们具有低的交流损耗PL。
2. 磁性复合材料
2. 1 概述
磁性复合材料(Magnetic composite materials)是以高聚物或软金属为基体与磁 性功能体复合而成的一类材料。
1.无机磁性材料与聚合物基体构成的复合材料。 2.无机磁性材料与低熔点金属基体构成的复合材料。
3. 有机聚合物磁性材料与聚合物基体构成的固态复合材料。 4. 以无机磁性材料与载液构成的液态复合材料-磁流变体。
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2.6 磁性记录与读出 2.6.1 磁性记录材料的工作原理
记录声音和图像，然后将其读出(再生) 的过程，如下图所示：
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音光
电气 信号
磁性 信号
磁头
作为磁 性保留
记录材料
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磁记录再生的原理示意图
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Байду номын сангаас
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由麦克风及摄像机将声音及光变成电 信号，再由磁头变成磁信号，从而固定在 磁记录介质上。
读出时，与记录过程相反，使声音和 图像再生。
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理想的磁记录介质要尽可能地高密度， 能长期保存记录，再生时尽可能高输出。
在考虑能够实现高密度、长期保存、高
输出时，大致有两方面的考虑，一是磁性材
料的种类，二是以磁性层为中心的叠层结构
的构成。
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下图显示了在1MHz高频下，复合材料 磁损耗与粉末颗粒尺寸D的关系。
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从图中可看
出，粉末尺寸越
磁 损
小，损耗越低。 耗
PL/kW.m-3
因此，可以 通过调整磁性粉 末颗粒的尺寸来 调节损耗ＰL值。
磁粉粒度/ um 磁损耗与软磁粉粒度的关系
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体积分数V i 的关系可表示为：
μr(V1，V2) = 1 + B1V2 2+ B2V2 2
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2.3.2 磁性复合材料的分类
由于磁性材料有软磁和硬磁之分，因此也有 相应的软磁和硬磁复合材料。
此外，强磁性(铁磁性和亚铁磁性)细微颗粒涂 覆在高聚物材料带上或金属盘上形成磁带或磁盘 用于磁记录，也是一类非常重要的磁性复合材料， 又如与液体混合形成磁流体等。
Mr/T (1400~1800)*10-4 (1400~1800)*10-4 (2300~2900)*10-4 (11000~12000)*10-4
Hc/A.m-1 (15.92~31.83)*103 (47.75~71.62)*103 (111.41~127.33)*103 (55.71~59.69)*103
一、尝试把现在单一的磁性层变成 双磁性层。
二、不是用涂敷磁性粉末和粘结剂 混合成的涂料的方法来制造磁性层，而 是依靠真空镀敷Co/Ni合金薄膜的方法， 来制造磁带。
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把单一磁性层变成双磁性层的尝试是采 用上层使用高娇顽力的微颗粒金属磁性材料， 厚度为0.4um，下层使用低矫顽力的钴改性 的氧化铁磁性材料，厚度为2.5um。这样， 上层能够高效率地记录，再生用高频和较强 磁场记录的亮度信号。
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上面这些都是能够提高磁带记录密度的 措施。但是，这些改进都是有限度的，超过 一定极限值会导致一些负面作用出现。
因此，为了进一步改善记录密度，就需 要有新的叠层构思和技术，即要创造出以复 合技术为中心的新功能。
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目前，研究者对此进行两种尝试。
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2. 2 聚合物基磁性复合材料