磁性高分子材料简介 PPT

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磁橡胶
磁性高分子材料的制备方法
磁性高分子材料的制备方法
结构型磁性聚合物的设计有两条途径：
（1）根据单畴磁体结构，构筑具有大磁矩的高自旋聚合物； （2）参考-Fe、金红石结构的铁氧体，对低自旋高分子进行调整， 从而得到高性能的磁性聚合物。
按照聚合物类型的不同，结构型磁性聚合物主要可分为以下 几类：纯有机铁磁体、高分子金属络合物和电荷转移复合物。
磁性高分子材料的制备方法
纯有机铁磁体
1980年代中期，首次合成了有机铁磁体polyBIPO，但工艺 的重复性差，样品中磁性成分也很低。到1990年代，终于开发出 了重复性较好的工艺。但一般情况下，纯有机铁磁体仍然具有重 复性差、TC太低等不足，因此纯有机铁磁体目前仅限于理论研 究，离实用阶段还相距甚远。
磁性高分子材料的种类与构成
• 铁氧体类高分子磁性材料
与烧结磁铁相比,铁氧体类高分子磁性材料具有质轻、柔韧、成型 后收缩小、制品设计灵活等特点,可制成薄壁或复杂形状的制品,可连续 成型、批量生产,可加入嵌件而无需后加工,可进行双色成型和整体成型 ,可通过变更磁粉含量来控制磁性能,有极好的化学稳定性。缺点是磁性 较稀土类高分子磁性材料差,如果大量填充磁粉则影响制品强度。
磁性高分子材料简介
目录
1 前言 2 磁性高分子材料的种类与构成 3 磁性高分子材料的制备方法 4 磁性高分子材料的应用 5 发展前景
前言
• 磁的故乡
中华民族很早就认识到了磁现象，磁学是一个历史悠久的研究领域。指 南针是中国古代四大发明之一，古代中国在磁的发现、发明和应用上还有许 多都居于世界首位，可以说中国是磁的故乡。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
磁性高分子材料的种类与构成
磁性高分子材料的种类与构成
磁性颗粒均匀分布在高分子材料中
磁性高分子材料的种类与构成
磁性高分子材料通常可分为复合型和结构型两种。
• 复合型磁性高分子材料是指以高分子材料与各种无机磁性物质通过混 合、粘结、填充复合、表面复合、层积复合等方式制得的磁性体。如 磁性橡胶、磁性树脂、磁性薄膜、磁性高分子微球等。
磁性高分子材料的种类与构成
磁性高分子材料的种类与构成
结构型磁性高分子材料
某些芳香族自由基和烯烃自由基具有大的正原子或负原 子自旋密度,通过分子自旋离域和自旋极化,这些自由基在晶 体中形成正反自旋区域相间分布,当正自旋密度远大于负自 旋密度就可出现铁磁耦合而显示出磁性。
磁性高分子材料的种类与构成
磁性高分子材料的制备方法
高分子金属络合物和电荷转移复合物
目前，这方面的研究工作主要集中在两方面： （1）设计和制备新的分子基铁磁体，研究新体系的磁性-结构相关
性； （2）对已知的分子基铁磁体，通过调节分子结构，提高铁磁体的
铁磁相变临界温度和增大矫顽力。
理论上，宏观铁磁性是铁磁性材料在三维空间长程磁有序的协同 结果，因此，在设计新的分子基铁磁性体系时，力求增强分子间 的相互作用。磁性配位聚合物能满足这一要求，因而，设计和合 成磁性配位聚合物就成为分子基铁磁体研来源于原子的磁性，研究原子磁性是研究物质磁性的基础。 原子的磁性来源于原子中电子及原子核的磁矩。原子核磁矩很小，在我们所 考虑的问题中可以忽略。
电子磁矩（轨道磁矩、自旋磁矩） ——→原子的磁矩。
前言
电子轨道运动产 生电子轨道磁矩
电子自旋产生电 子自旋磁矩
构成原子 的总磁矩
• 结构型磁性高分子材料是指分子本身具有强磁性的聚合物，如聚双炔 和聚炔类聚合物，含氮基团取代苯衍生物，聚丙稀热解产物等。
磁性高分子材料的种类与构成
复合型磁性高分子材料
复合型磁性高分子材料是已实现商品化生产的重要磁性高分子 材料，可分为树脂基铁氧体类高分子共混磁性材料和树脂基稀土填 充类高分子共混磁性材料两类, 简称为铁氧体类高分子磁性材料和 稀土类高分子磁性材料, 目前以铁氧体类高分子磁性材料为主。
物质磁性 的起源
自旋的电子就会使 它成为一个小磁铁
前言
在人类材料发展史上，磁性材料曾长期为含铁族或稀土金属合金和氧 化物等无机磁性物质所独占，但因其比重大、脆硬、加工成型困难，使之 在一些特殊场合下使用受限。
20世纪80年代中期出现了新的交叉学科——有机和高分子磁学。前苏 联的科学家Ovchinnikov，西班牙的F.Palacio，日本的T.Sugano，法国的 Kahn等为此作出了巨大的贡献。
磁性高分子材料的种类与构成
• 稀土类高分子磁性材料
填充稀土类磁粉制作的高分子磁性材料属于稀土高分子磁性材料。 稀土类高分子磁性材料因受价格、资源的影响目前产量还不大。稀土类 高分子磁性材料的加工性能较出色,可以满足电子工业对电子电气元件 小型化、轻量化、高精密化和低成本的要求, 将成为今后复合型高分 子磁性材料发展的方向。
前言
高分子磁性材料因为其结构种类呈现多样性,较适合通过化学方法合成 得到磁性能与力学性能、光性能、电性能均较好的综合性能。这类磁性材 料还具有磁损耗小和特轻质磁性等特点,很适合应用在超高频装置、超高密 度存贮材料、吸波材料、微电子工业和宇航等领域。随着社会发展和科技 进步，磁性高分子材料的合成和应用研究成果层出不穷，已成为当今功能 高分子材料研究领域中的热点之一。
磁性高分子材料的制备方法
复合型磁性聚合物的结构单元内没有未配对的电 子存在，本身并没有磁性，在聚合物中掺杂的无机磁 性材料是其具有磁性的根本原因。
根据聚合物与无机磁性材料的结合方式及制备 方法、应用领域的不同，复合型磁性聚合物主要可分 为 磁性橡胶 磁性塑料 磁性高分子微球 磁性聚 合物薄膜等。
目前，大多数结构型高分子磁性材料只有在低温下才 具有铁磁性，这类材料目前尚处于理论研究阶段。但这一 类高分子磁性材料与传统的磁铁相比具有很多优点。
磁性高分子材料的种类与构成
磁性高分子材料的种类与构成
结构型高分子磁性材料目前主要的研究种类有具有高自 旋多重度的高分子磁性材料、含自由基的高分子磁性材料、 热解聚丙烯腈磁性材料、含富勒烯的高分子磁性材料、含金 属的高分子磁性材料、多功能化的高分子磁性材料等。