磁性高分子材料要点共26页
磁性高分子材料的制备及应用
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磁性高分子材料的制备及应用摘要磁性高分子材料分为复合型和结构型两类,分别阐述了复合型和结构型磁性高分子材料的研究和应用现状,强调了磁性高分子材料的发展意义,本文旨在探讨有关高分子磁性材料制备、性质及应用的最新研究成果。
并对其理论和应用领域的开拓前景进行了展望。
关键字磁性高分子功能材料制备方法应用前言磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料,最早人们使用的磁性材料大多由天然磁石制成的,后来开始利用磁铁矿烧结成磁性材料,其中以含铁族和稀土元素为主,由于其资源丰富、价格低廉、磁性能好等原因,目前仍在工业电器以及电动设备中得到广泛应用,但是因其密度大、脆硬、变形大、难以制成精密制品等缺点,所以对高分子磁性材料的研究成为一个重要方向。
近来对结构型磁性高分子材料的研究取得了进展,合成了许多有机磁性高分子材料磁性聚合物微球自70年代中后期以来便受到了国内外学者的普遍关注,有关磁性聚合物微球的制备和应用的研究论文逐年增加,国外学者针对磁性聚合物微球的制备及在生物医药工程靶向药物临床医学等领域的应用也申请了不少的专利,有些已经商品化。
磁性高分子材料的分类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已实现商品化生产的重要磁性高分子材料,能够作为功能材料应用的主要有磁性橡胶、磁性塑料、磁性高分子微球磁性聚合物薄膜等。
复合型磁性高分子材料中的磁性无机物主要是铁氧体类磁粉和稀土类磁粉。
稀土磁粉出现后,树脂粘结磁体飞速发展。
作粘结剂的高分子主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。
橡胶类粘结剂主要用于柔性复合磁体的制造,但与塑料相比,一般成型加工困难。
热固性粘结剂一般用环氧树脂、酚醛树脂。
磁性高分子微球所采用的高分子材料主要是蛋白质、生物多糖、脂类等生物高分子和人工合成的接有各式各样功能基团的合成高分子。
目前国内外研究较多的是以核径迹蚀刻膜为基板的纳米磁性材料,它实际上是采用模板法,以聚碳酸酷核径迹蚀刻膜为基体,在其中电沉积磁性粒子,利用其规整膜孔来控制得到的有序纳米磁性材料。
高分子有机磁性材料
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高分子有机磁性材料1 引言磁性材料是一簇新兴的基础功能材料。
虽然早在3000多年前我国就已发现磁石相互吸引和磁石吸铁的现象, 并在世界上最先发明用磁石作为指示方向和校正时间的应用, 在《韩非子》和东汉王充著的《论衡》两书中所提到的“司南”就是指此, 但毕竟只是单一地应用了天然的磁性材料。
人类注意于磁性材料的性能特点、制造、应用等的研究、开发的发展历史尚不到100年时间。
经过近百年的发展, 磁性材料已经形成了一个庞大的家族,按材料的磁特性来划分, 有软磁、永磁、旋磁、记忆磁、压磁等; 按材料构成来划分, 有合金磁性材料, 铁氧体磁性材料, 分类情况如下:上述材料尽管种类繁多, 庞杂交叉, 但都属于无机物质的磁性材料或以无机物质为主的混合物质磁性材料。
近年来, 由于一种全新的磁性材料的面世, 使磁性材料家族喜添新成员, 这就是高分子有机磁性材料,其独特之处在于它属于纯有机物质的磁性材料。
过去一般认为, 有机高分子化合物是难于具有磁性的, 因此本身具有磁性的有机高分子化合物的出现, 就是高分子材料研究领域的一个重大突破。
有机高分子磁性材料的发现被国内外专家认为是80年代末科学技术领域最重要的成果之一, 它的发现在理论和应用上可与固体超导和有机超导相提并论。
有可能在磁性材料领域产生一系列新技术。
2高分子有机磁性材料的主要性能特点由于高分子有机磁性材料既属于高分子有机材料, 又属于磁性材料, 对这类材料的研究属于交叉科学,人们对这类新型材料的研究和认识尚处于起步阶段,因此尽管专家们已对其进行了多方面的测量、试验和分析、研究, 但对其特性的认识仍很不系统、很不准确、很不全面。
从现已了解到的一些测试数据和分析情况可以初步看出其主要的性能特点:(1) 该材料是采用与过去所有磁性材料的制备方法完全不同的高分子化工工艺制成的高分子有机物质,是高分子有机物再加上二茂铁的络合物, 分子量高达数千。
该类材料和元件制备的主要工艺流程如图1。
【精品】6.5-有机高分子磁性材料幻灯片汇编
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四、结构型磁性(cíxìng)高分子材 料
从对传统磁体的研究中可以得知,在显示出顺磁性或磁性 的物质中,原子或分子必须具有稳定的固有磁矩,即这些 原子、离子和分子的电子壳层中必须具有未成对电子,以 使体系电子保持总自旋不为零。传统的磁体通常是由带 有未成对 d 层或 f层电子的过渡金属及其氧化物或稀土 元素组成。通常的高分子材料是共价键结合,并不具有未 成对电子,因此不具有顺磁性或铁磁性,但某些芳香族自 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 (xíngchéng)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。
第二页,共28页。
二、磁性(cíxìng)高分子材料分类
磁性高分子材料主要分为复合型和结构型两大 类。
复合型磁性高分子材料: 是指以高分子材料与 各种各种无机磁性材料(cí xìnɡ cái liào)通过混 合粘结、填充复合、表面复合、层积复合等方 式加工制得的磁性体从复合材料概念出发,通 称为磁性树脂基复合材料。
第十八页,共28页。
5.2 具有(jùyǒu)磁性和超导性能 的有机塑料
由美国林肯内布拉斯卡大学的化学教授安德列 兹·拉杰卡领导的研究小组在 2004年在塑料研 究方面获得了重要突破:他们研制出同时具有 磁性和超导性能的有机塑料聚合物。科学家们 认为,这一成果有利于研制量子计算机和超导 电子所需要的廉价而又灵活的元器件。这种有 机塑料磁体,与目前广泛使用的金属磁体比较 起来,具有以下的优点:它比金属磁体重量轻、 成本低,而且这种有机塑料还容易(róngyì)加工 成各种形体的材料,比如塑料薄膜和涂料等。
第二十一页,共28页。
磁性高分子综述
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磁性高分子姓名:于倩(常州轻工职业技术学院常州 213164)摘要:从磁性高分子材料的分类,特点,应用等方面对磁性高分子进行简单的介绍,其中包括对磁性高分子微球认识,对磁性塑料、磁性橡胶的简单认识以及对磁性高分子在未来的发展前景有简单的介绍,从而进一步了解磁性高分子。
关键词:功能高分子磁性高分子1基本磁现象1.1磁极:同性相斥,异性相吸。
1.2 N, S极不能单独存在2、磁性材料磁性材料是当前仅次于半导体材料的在高新技术与传统技术中都具有广泛应用的一类功能材料[1]。
其应用己经从传统的技术领域发展到高新技术领域,从社会生产扩大到百姓家庭,从单纯的磁学范围扩展到与磁学相关的交叉学科领域在材料的发展史上,磁性材料领域曾长期为含铁族或稀土金属元素的合金和氧化物等无机磁性材料所独占。
传统无机磁性材料的缺点:a、必须经过高温冶炼过程;b、比重大;c、韧性差;d、硬度高;e、加工成型困难;f、磁损耗大;使传统的无机磁性材料在高新技术和尖端科技的一些方面受到了很大限制。
如电子工业的微型化,空间动力系统、宇宙航行控制系统的轻型化,以及一些复杂形状的磁性器件的制备等。
有机磁性材料的优点:a、结构种类的多样性;b、可用化学方法合成;c、可得到磁性能与机械、光、电等方面的综合性能;d、磁损耗小、质轻、柔韧性好、加工性能优越;在超高频装置、高密度存储材料、吸波材料、微电子工业和宇航等需要轻质磁性材料的领域有很大的应用前景[2]。
3、磁性高分子的分类磁性高分子材料通常可分为复合型磁性高分子材料和结构型磁性高分子材料。
3.1复合型磁性高分子高分子材料+各种无机磁性物质复合而成[3],可分为粘接磁铁、磁性高分子微球以及磁性离子交换树脂等。
3.1.1粘结磁铁所谓粘接磁铁,是指以塑料或橡胶为胶黏剂,将磁粉混入其中而成的所需形状的磁铁。
按所用胶黏剂的不同,分为橡胶型和合成树脂型两种,前者为磁性橡胶,后者为磁性塑料。
3.1.2磁性高分子微球磁性高分子微球的研究始于二十世纪70年代,它除具有高分子微粒子的特性,可通过共聚、表面改性,赋予其表面多种反应性功能基(如:—OH、—COOH、—CHO、—NH2 等),还因具有磁性,可在外加磁场的作用下方便地分离,国外有学者将其形象地称为动力粒子。
高分子材料培训教程(精品PPT)
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2. 聚乙烯塑料 (PE)
3. 聚苯乙烯塑料 (PS) 4. 聚丙烯塑料(PP) 5. 酚醛塑料 (PF)
6. 玻璃纤维(bō lixiānwéi)增强塑料 (GRP)
7. 脲醛塑料 (UF)
第十二页,共六十八页。
(1) 聚氯乙烯塑料 (PVC) 建筑工程中应用最为广泛的一种塑料,如
燃,在建筑工程中可用作保温材料、制作成片材(用于 隔断、吊顶灯片等)。目前,其产量仅次于聚氯乙烯 和聚乙烯。
第十七页,共六十八页。
聚乙烯 (PE)和聚苯乙烯 (PS)
第十八页,共六十八页。
(4) 聚丙烯塑料(PP) 聚丙烯塑料的机械性能和耐热性都优于聚
乙烯〔PE〕,耐溶剂性好,易燃烧,耐低 温较差,有一定的脆性(cuìxìng)。主要用于生产 管材和卫生洁具。
水立方的外衣(wàiyī)
ETFE(乙烯、四氟乙烯共聚物) 中文名为乙烯-四 氟乙烯共聚物。厚度通常(tōngcháng)小于0.20mm, 是一种透明膜材。
第二十八页,共六十八页。
二、工程塑料(ɡōnɡ chénɡ sù liào)
1. ABS塑料(sùliào) 2. 聚碳酸酯塑料(PC) 3. 聚酯塑料 (UP) 4. 聚氨酯塑料 (PV)
第二十九页,共六十八页。
(1) ABS塑料 ABS塑料是一种经改性的聚苯乙烯,具
有较好的抗冲性、耐低温性、耐热性、耐 候性及抗静电性。可用作结构材料,是通 用工程塑料中应用最为广泛的一种,也可 制作成管道、异型板材(bǎn cái)、门窗框架、 高级卫生洁具、模板等用于建筑工程中。
第三十页,共六十八页。
图A 塑料管
讨论
图B 镀锌铁管
第十五页,共六十八页。
功能高分子-第八章 磁性高分子材料
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第八章磁性高分子材料第一节概述一、磁性材料的发展史从几千年前,我们的祖先发现磁石可以吸引铁的现象,并在世界上最先发明用磁石作为指示方向和校正时间的应用,这一发明对航海业的发展起着重要的推动作用。
人类注意于磁性材料的性能特点、制造、应用等的研究、开发的发展历史只有百年。
随着社会发展和科技进步,磁性材料已经形成了一个庞大的家族。
磁性材料是当前仅次于半导体材料的在高新技术与传统技术中都具有广泛应用的一类功能材料。
其应用己经从传统的技术领域发展到高新技术领域,从社会生产扩大到百姓家庭,从单纯的磁学范围扩展到与磁学相关的交叉学科领域。
磁性材料可用于制作变压器、马达、扬声器、磁致伸缩振子、磁记录介质、各类传感器、阻尼器、磁场发生器、电磁吸收体等各种各样的磁性器件。
各种器件广泛应用于制造汽车、微机、音响设备、电视机、录像机、电话、洗衣机、吸尘器、电子钟表、电冰箱、空调、电饭锅、电表等产品。
在材料的发展史上,磁性材料领域曾长期为含铁族或稀土金属元素的合金和氧化物等无机磁性材料所独占。
50年代以前为金属磁体的一统天下;50~80年代为铁氧体的兴盛时代,除电力工业以外,各应用领域中以铁氧体为主要磁性材料;90年代以来,纳米结构的金属磁性材料的崛起,成为铁氧体的有力竞争者。
见图8-1。
但是,由于传统的磁性材料必须经过高温冶炼的过程,而且比重大、韧性差、硬度高、加工成型困难、磁损耗大等原因使传统的无机磁性材料在高新技术和尖端科技的一些方面受到了很大限制。
如电子工业的微型化,空间动力系统、宇宙航行控制系统的轻型化,以及一些复杂形状的磁性器件的制备等。
而有机磁性材料因其结构种类的多样性,可用化学方法合成,可得到磁性能与机械、光、电等方面结合的综合性能,具有磁损耗小、质轻、柔韧性好、加工性能优越等优点,在超高频装置、高密度存储材料、吸波材料、微电子工业和宇航等需要轻质磁性材料的领域有很大的应用前景。
一般的有机化合物,其组成原子之间以电子对形成共价键,因此不显示磁性(即反磁性)。
高分子材料教学课件PPT
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• 氢键是与电负性较强的原子相结合的氢原子(如X—H)同时与另 一个电负性较强的原子(如Y)之间的相互作用,即(X—H…Y).这 些电负性铰强的原子一般是氮、氧或卤素原子.一般认为在氢键 中,X—H基本上是共价键,而H…Y则是一种强而有方向性的范 德华力.这里把氢键归入范德华力是因为氢键本质上是带有部分 负电荷的Y与电偶极矩很大的极性键X—H间的静电吸引相互作用.
5
聚合物分子内与分子间相互作用力
• 物质的结构是指物质的组成单元(原于或分子)之间在相互吸引和排斥作用
达到平衡时的空间诽布.因此为了认识高聚物的结构,首先应了解存在于高聚 物分子内和分子间的相互作用.
• 化学键
构成分子的原子间的作用力有吸引力和斥力,吸引力是原子形成分于的结合力, 叫作主价力,或称键合力.斥力是各原子的电子之间的相互排斥力.当吸引力 和斥力达到平衡时,便形成稳定的化学键.
• 金属键 是由金属原子的价电子和金属离子晶格之间的相互 作用而形成的,无方向性和饱和性,赋予高导电性.在所谓的 “金属螯合高聚”(metallocene po1ymer)中可以说存在金属 键.
2024/6/20
7
• 范德华力
作用能: 2~8kJ/mol
是存在于分子间或分子内非键合原于间的相互作用力.两分子间的 范德华力F(r)及相互作用能E(r)是分子之间距离r的函数如图所示.
2024/6/20
19
重要高分子材料
合成树脂和塑料: 填充增强增韧,降低成本. 教 材P332表7.4
➢ 通用塑料: 应用广, 产量大, 价格廉的塑料. 如聚烯烃: PE, PP, PS等; PVC; 酚醛, 环氧, 聚酯, 尿醛等.
➢ 工程塑料: 综合性能好, 可代替金属作工程材料, 制 造机器零部件的塑料. 最重要的有:
磁性材料基础知识-ppt课件
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求其轴线上一点 p 的磁感强度的方向和大小.
Idl
r
dB
B
o
R
p B
x
*
x
I
dB 0
4π
Idl r2
解: 根据对称性分析
毕奥—萨伐尔定律的应用2
Idl
sin R
R
o
r
x
dB
*p x
r2 R
B0I
4π
r 2 x2
sindl
l r2
dB x
dB 0
4π
Idl r2
dB xdsBin4 π 0Isri2 n dl
0I dl
2πR l
I B
dl
oR
l
l 设 l 与 I 成右螺旋
关系
3.3 安培环路定理-应用
求载流螺绕环内的磁场 (已知 n N I)
1) 对称性分析;环内 B 线为同心圆,环外 B 为零.
2 )选 回路(顺时针圆周) .
lB d Bl 2 0π NR I B 0 NI
2π R
d
令L2πRB0NIL
内部交流报告
磁性材料基础知识
提纲
1 磁性材料的发展简史
2 磁学基本常识
磁性来源 磁学基本概念 磁性材料分类
3 电磁学主要定律-恒稳/交变磁场
4 磁性材料性能分析
5 磁性材料应用实例
精品资料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
一、磁性材料发展简史(续)
• 1946年 Bioembergen发现NMR效应 • 1948年 Neel建立亜铁磁理论
磁性高分子材料
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磁性高分子材料的应用
磁性手链
磁性鼠标
医学、诊断学领域的应用
磁性高分子微球能够迅速响应外加磁场的变化,并可通过共聚赋 予其表面多种功能基团(如-OH,-COOH,-CHO,-NH2)从 而联接上生物大分子、 细胞等。因此,在细胞分离与分析、放射 免疫测定、磁共振成像的造影剂、酶的分离与固定化、DNA的分 离、靶向药物、核酸杂交及临床检测和诊断等诸多领域有着广泛 的应用。 例如,以改良的纤维素多糖(CAEB)-聚苯酐(PAPE)共聚物为骨架, 利用 包埋的方法制成了三层结构(骨架材料/磁性材料/药物) 的磁性顺铂微球。用这种 方法制备的磁性顺铂微球 具有良好的药物控释特性,
制造无机磁性填料一聚合物复合膜的比较成熟的
物理方法有真空沉积、离子镀、溅射等,化学方 法有共混、电镀、化学镀、液相外延等,近年来 还发展了离子交换一化学沉积、仿生合成、模板 合成等方法。
2结构型磁性高分子材料
结构型磁性高分子材料系指不用加入无机磁性物而高
分子自身就具有强磁性的材料,由于比重小、电阻率 高,其强磁性来源与传统的无机磁性材料很不相同, 具有重要的理论意义和应用前景。 合成有价值的磁性高分子的设计准则如下: ① 含未成对电子的分子间能产生磁相互作用,达到自旋 有序化是获得磁性高分子的充分和必要条件; ② 分子中应有高自旋态的苯基,含N , O, CN, S等自由 基体系或基态为三线态的4 π电子的环戊二烯阳离子或 苯基双阳离子等; ③ 3d电子的Fe,Co,Mn,Cr,Ru,Os,V,Ti等含双金属有机高 分子络合物是顺磁体,若使两个金属离子间结合一个 不含未成对电子的有机基团,则可引起磁性离子M1M2 间的超交换作用而获铁磁体。
稳定性等方面的研究都取得了较大的进展。但 在怎样合成粒径小且磁响应性又好的微球,如 何提高磁微球表面功能基的活性,如何改善磁 微球生物相容性,怎样改进和扩展微球表面的 功能性以拓展其应用范围等方面还有许多工作 要做;同时,人们对磁性微球形成的机制,无机磁 粒子与有机高分子之间的作用性质等基本论的 研究还显不足。在这些方面的改进应该是今后 此领域的研究重点和热点,可以预期,随着人 们对磁性高分子微球研究的不断深入,必将引 起制备和应用技术的革命性进步。
磁性材料ppt课件
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磁性是自然科学史上最古老的现象之一
磁性材料是最早被人类认识和利用的功能材料,伴随了人类 文明的发展。 人类对于磁性材料的最初认识源于天然磁石。 公元前三世纪《管子》:“上有慈石者,下有铜金。” 《吕氏春秋》九卷精通篇:“慈招铁,或引之也。”
磁铁矿(Fe3O4) 或磁赤铁矿(γ-Fe2O3)
指南针——磁性材料的最早应用
物质磁性:
物质放入磁场中会表现出不同的磁学特性,称为物质的磁性。
4. 材料磁性的分类及应用
(1) 物质磁性的分类
按物质在磁场中的表现:磁化率的正负、大小及其与温度 的关系来进行分类, 在晶状固体里,共发现了五种主要类型的磁结构物质,它 们的形成机理和宏观特征各不相同,对它们的成功解释形成 了今天的磁性物理学核心内容。 70 年代以后——非晶材料和纳米材料——新的磁性类型,
➢
W. Gilbert 《De Magnete》磁石,最早的著作
➢18世纪 奥斯特 电流产生磁场
➢
法拉弟效应 在磁场中运动导体产生电流
➢
安培定律 构成电磁学的基础, 开创现代电气工业
➢1907年 P. Weiss的磁畴和分子场假说
➢1928年 海森堡模型,用量子力学解释分子场起源
➢1931年 Bitter在显微镜下直接观察到磁畴
基本特征是存在一个磁性转变温度,在此点磁化率温度关系 出现峰值。
文献中也绘成磁化率倒数和温度关系的:
1磁
化 率
表
现
复
杂
Tp
TC
T (K )
铁磁性 T p TC
低温下表现为反铁磁性的物质,超过磁性转变温度
(一般称作Neel温度)后变为顺磁性的,其磁化率温度
关系服从居里-外斯定律: = C
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磁路的欧姆定律:
FNiHlB l lS R m m
磁路的欧姆定律:
Bl l
FNiHl S R m m
自感 L Ψ i N iΦ N (F i m ) N (N i m )i N 2 m
N ——线圈匝数
Λm——自感磁通所经磁路的磁导
自感的大小与匝数的平方和磁路的 磁导成正比;
铁心线圈的自感要比空心线圈的大 得多;
类 硬(永)磁材料 Hc>1000A/m(12.5Oe)
按化学组成分类: 金属(合金);无机(氧化物);有机化合物
按维度分类: 纳米(零维;一维;二维);微晶;非晶;块体
提纲
1 磁性材料的发展简史
2 磁学基本常识
磁性来源 磁学基本概念 磁性材料分类
3 电磁学主要定律-恒稳/交变磁场
4 磁性材料性能分析
3.2 磁场高斯定律
1、内容
通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。
2、解释
BdS0
S
磁感应线是闭合的,因此 有多少条磁感应线进入闭 合曲面,就一定有多少条
磁感应线穿出该曲面。 B
S
B
3、说明
•磁场是无源场; 电场是有源场 •磁极相对出现,不存在磁单极; 单独存在正负电荷
3.3 安培环路定理
1、内 容 B
V
A A·mm -1 1
J m和M亦有如下关系:
Jm=µ0M
2.1 磁性来源
(a)无外磁场情况
铁磁材料内部的 磁畴排列杂乱无章, 磁性相互抵消,因此
对外不显示磁性。
磁畴是怎 么形成的
?
铁磁材料之所以具有高导磁 性,是因为在它们的内部具有 一种特殊的物质结构—磁畴。
(b)有外磁场情况
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目 录
• 引言 • 磁性高分子材料的分类 • 磁性高分子材料的制备方法 • 磁性高分子材料的性能研究 • 磁性高分子材料的发展前景与挑战
01 引言
磁性高分子材料的定义
01
磁性高分子材料是指同时具有磁 性和高分子特性的材料,通常由 磁性颗粒和高分子基体复合而成 。
02
磁性颗粒在材料中起到磁响应作 用,而高分子基体则提供良好的 加工性和机械性能。
一种常用的制备磁性高分子材料的方法
详细描述
化学共沉淀法是通过向含有金属阳离子和有机聚合物的溶液中加入沉淀剂,使金属离子和有机聚合物 同时沉淀析出,形成磁性高分子材料。该方法操作简便,可制备出粒径均匀、分散性好的磁性高分子 材料。
溶胶-凝胶法
总结词
一种制备纳米级磁性高分子材料的方法
详细描述
溶胶-凝胶法是利用金属盐或金属醇盐作为前驱体,在溶液中水解形成溶胶,然后通过凝胶化过程形成凝胶,再 经过热处理制备出磁性高分子材料。该方法可制备出粒径小、分散性好的磁性高分子材料,但制备过程较为复杂。
磁畴结构
磁性高分子材料的磁畴结构对其磁学性能有显著影响。了 解磁畴的形成、发展和演化规律有助于优化材料的磁学性 能。
磁相互作用
磁性高分子材料内部的磁性粒子之间存在相互作用,这种 相互作用会影响材料的磁学性能。研究磁相互作用有助于 理解材料的磁学行为并优化其性能。
电学性能
01 02
电导性
部分磁性高分子材料具有导电性,其电导率受到材料内部电子传输机制 的影响。了解电导性与磁学性能之间的关联有助于开发具有优异电学性 能的磁性高分子材料。
详细描述
微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面 活性剂的作用下形成微乳液,然后在微乳液 中加入磁性物质,经过一定处理制备出单分 散磁性高分子材料。该方法可制备出粒径小、 单分散性好、磁性能高的磁性高分子材料, 但制备过程较为繁琐。
磁性高分子材料
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磁性高分子材料目前广泛应用的磁性材料是磁铁矿烧结成磁性材料,其中以含铁族和稀土元素为主。
由于其资源丰富、价格低廉、磁性能好等原因,目前仍在工业电器以及电动设备中得到广泛应用,但是因其密度大、脆硬、变形大、难以制成精密制品等缺点,所以对高分子磁性材料的研究成为一个重要方向。
有机高分子磁性材料作为一种新型的功能材料,在超高频装置、高密度存贮材料、吸波材料和微电子工业等需要轻质磁性材料的领域具有很好的应用前景。
高分子磁性材料的独特之处在于它属于纯有机物质的磁性材料,过去一般认为,有机高分子化合物是难于具有磁性的,因此本身具有磁性的有机高分子化合物的出现,就是高分子材料研究领域的一个重大突破。
1.磁性高分子材料的分类磁性高分子材料通常可分为复合型和结构型两种。
前者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、层积复合等方式加工制得的磁性体,如磁性橡胶、磁性树脂、磁性薄膜、磁性高分子微球等;后者是指不用加入无机磁性物,高分子结构自身具有强磁性的材料,由于比重小、电阻率高,其强磁性来源与传统无机磁性材料很不相同,因此具有重要的理论意义和应用前景。
1.1复合型磁性高分子材料复合型磁性高分子材料主要是指在塑料或橡胶中添加磁粉和其他助剂,均匀混合后加工而成的一种复合型材料。
复合型高分子磁性材料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。
1.1.1铁氧体类高分子磁性材料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。
但是其磁性不仅比烧结磁铁的差,也比稀土类磁性塑料的差。
如果大量填充磁粉,制品的加工性和强度都会下降。
所以铁氧体类高分子磁性材料主要用于家电和日用品。
1.1.2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。
高分子材料的磁学性能.pptx
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二 自发磁化
1 自发磁化:无外磁场的情况下 ,材料所发生的磁化 金属内部的自发磁化是由于电子间的相互作用产生的 当两个原子相接近时,迫使相邻原子自旋磁矩产生有序排列
2 交换能: 因交换作用所产生的附加能量
交换积分常数A 当a/r>3时,A>0; 当a/r<3时,A<0
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(1)具有奇数个电子的原子或点阵缺陷 (2)内壳层未被填满的原子或离子
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顺磁磁化率(χpara)
para
N
•
g
2 B
3k T
N是观测自旋数,
g是平均朗德因子,
μB是波尔磁子; k是玻兹曼常数;
T是绝对温度(K)。
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当未成对电子在导带中离域时,其磁化率χP则服从 Pauli定律
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纯有机磁性高分子
所谓纯有机磁性高分子是指高分子中不含任何金 属,仅由C、H、N、O、S等组成的磁性高分子。
最引人注目的是1987年前苏联莫斯科化学物理研究 所ovchinnikov等设想的将含自由基的单体聚合,使自 由基稳定通过主链的传递耦合作用;再使自由基未配 对电子间产生铁磁自旋耦合而获得宏观铁磁性高分子
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3.退磁曲线
磁滞回线中,第二象限部分也称为退磁曲线
➢最大磁能积: (BH)m=Bd.Hd
➢隆起度(凸出系数): γ=(BH)m/Br.Hc
➢回复系数: Tanα=ΔB/ΔH
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根磁据性滞回物曲质线的和分磁化类曲线的不同,分成三类:
(1)软磁材料