磁性高分子材料简介 PPT
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磁性材料ppt_图文
1.组织结构与磁性 能关系
1）性能指标：.矫顽 力Hc，剩磁Br，最大磁能 积(BH)m，居里温度Tc， 剩余磁化强度Mr。
2）硬磁材料的4大特 性：高的矫顽力，高的剩
余磁通密度和高的剩余磁
化强度，高的最大磁能积， 高的稳定性。
硬磁材料
2.硬磁材料及其应用
(1)稀土硬磁材料：这是当前最大磁能积最高的 一大类硬磁材料，为稀土族元素和铁族元素为 主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。 如钕铁硼稀土合金硬磁材料。
磁性橄榄球
司南
永磁材料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二.软磁材料
软磁材料的特点是高的磁导率，低的矫顽力（一 般Hc<100A/m）和低铁芯损耗。
1.组织结构与性能关系
1）.通过提高材料的均匀性来降低 矫顽力。
2）.通过降低磁各向异性来提高磁 导率，降低铁芯损耗。
软磁材料——铁粉芯
2.软磁材料及其工程应用
软磁材料大概分类为：纯铁和碳钢，镍-铁合金，磁性陶瓷 材料，非晶态合金，纳米晶软磁材料。
3)常用软磁磁芯
磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁 材料。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被 非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用 于较高频率； 另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有 低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现 象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉 芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、 它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
总的来说有两大方面的应用：
1.强电流器件的应用，一般在准静态或低频，大电流下使用； 如电磁铁，功率变压器，电机等的铁芯。
磁性高分子材料
具体实例图片
磁性手链 磁性鼠标
磁性画板
磁性飞镖
航空领域
作吸波材料
在隐身材料研究领域，传统材料以强吸收为主要目标，而新型材料则要满足“薄、 轻、宽、强”的要求。目前防止雷达探测所用的微波吸收剂多为无机铁氧体，但因其密 度大难以在飞行器上应用。探索轻型、宽频带、高吸收率的新型微波吸收剂是隐身材料 今后攻克的难点。根据电磁波理论，只有兼具电、磁损耗才有利于展宽频带和提高吸收 率。因此，磁性高分子微球与导电聚合物的复合物具有新型微波吸收剂的特征，在隐身 技术和电磁屏蔽上具有广阔的应用前景
磁性橡胶和磁性塑料 磁性塑料（橡胶）是指在塑料或橡胶中添加磁粉及其他助剂，均匀混合后加工而成的一 种功能性复合材料。 根据不同方向上磁性能的差异，可以将其分为两类： 一类是磁性粒子的易磁化方向呈杂乱无章排列，称为各向同性磁性塑料，性能较低，通 常由钡铁氧体(mBaO· nFe2O3)作为磁性组元。 另一类是在加工过程中通过外加磁场或机械力，使磁粉的易磁化方向有序排列，称作各 向异性磁性塑料，使用较磁性橡胶：
复合型磁性材料制备
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。
具体说明
发展前景与优点
近年来发展起来的非晶和纳米微晶金属软磁材料具有许多优异的特性。纳米材料具有 与常规材料不同的优异性能，另外非晶态材料通常具有高强度、高耐腐蚀性和高电阻率 等特性。可以预见，采用非晶和纳米微晶金属软磁材料与聚合物复合有望制备出新型的 磁性高分子材料，这类新材料既具有非晶和纳米微晶金属软磁材料优异的磁性能，又具 有高分子材料易于加工、尺寸精度高、可加工成各种复杂的形状等优点。因此，对磁性 聚合物进行深入的研究1磁性高分子材料，与目前广泛使用的金属磁体比较起来，具有 以下的优点： 1：它比金属磁体重量轻、成本低，而且这种有机塑料还容易加工成各种形体的材料， 比如塑料薄膜和涂料等。 2：磁性高分子材料作为分离膜材料（磁性离子交换树脂）的最大优点是可以用于大面 积动态交换与吸附,可以处理各种含有固态物质的液体,使矿场废水中微量贵金属的富集, 生活和工业污水的分离净化等得到实现。 3：磁性高分子作为存储材料的优点： MO技术以介质使用寿命长、速度快(能以ns级的速度改变磁场状态)为突出优势 将大有可为。
第10章_高分子材料的磁学性能PPT课件
30
10.4 磁性高分子材料
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。如磁 性橡胶、磁性树脂、磁性薄膜、磁性高分子微球等
结构型磁性高分子材料：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，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。
➢回复系数: Tanα=ΔB/ΔH
26
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
其矫顽磁力较 小，磁滞回线 较窄。(铁心)
B
(2)永磁材料
其矫顽磁力较 大，磁滞回线 较宽。(磁铁)
B
(3)矩磁材料
其剩磁大而矫顽 磁力小，磁滞回 线为矩形。(记忆 元件)
B
H
H
H
27
磁性基本测量方法
1 磁称法测量磁化率
E
HVdM
H
V
HdH
1
VH 2
0
2
F dE VH dH
dx
dx
2
1
i2 i1
28
2 磁化曲线和磁滞回线的测量
B CbR
W2 S
29
10.3 磁共振
（1）与电子磁矩在稳恒外磁场中重新取向有关的 跃迁，这种效应称为顺磁共振（ESR）。
（2）由于核磁矩在稳恒外磁场中重新取向发生的 跃迁，这种效应称为核磁共振（NMR）
S为自旋量子数，其值为1/2
4
原子的经典玻尔模型：Z个电子围绕原子核做圆周运动
核外电子结构用量子数表征：n.l.s
电子轨道大小由主量子数n决定
10.4 磁性高分子材料
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。如磁 性橡胶、磁性树脂、磁性薄膜、磁性高分子微球等
结构型磁性高分子材料：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，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。
➢回复系数: Tanα=ΔB/ΔH
26
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
其矫顽磁力较 小，磁滞回线 较窄。(铁心)
B
(2)永磁材料
其矫顽磁力较 大，磁滞回线 较宽。(磁铁)
B
(3)矩磁材料
其剩磁大而矫顽 磁力小，磁滞回 线为矩形。(记忆 元件)
B
H
H
H
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磁性基本测量方法
1 磁称法测量磁化率
E
HVdM
H
V
HdH
1
VH 2
0
2
F dE VH dH
dx
dx
2
1
i2 i1
28
2 磁化曲线和磁滞回线的测量
B CbR
W2 S
29
10.3 磁共振
（1）与电子磁矩在稳恒外磁场中重新取向有关的 跃迁，这种效应称为顺磁共振（ESR）。
（2）由于核磁矩在稳恒外磁场中重新取向发生的 跃迁，这种效应称为核磁共振（NMR）
S为自旋量子数，其值为1/2
4
原子的经典玻尔模型：Z个电子围绕原子核做圆周运动
核外电子结构用量子数表征：n.l.s
电子轨道大小由主量子数n决定
磁性材料幻灯片资料
分子磁矩
轨道磁矩 ——电子绕核的轨道运动 自旋磁矩 ——电子本身自旋
分子圆电流和磁矩 I
Pm
B0
无外磁场
有外磁场
B B0
分 无外磁场作用时，由
子 于分子的热运动，分
磁 矩
子磁矩取向各不相同, 整个介质不显磁性。
B
B0
在外磁场作用下分
子磁矩产生的磁场方向
和外磁场方向一致，顺
磁质磁化结果，使介质
内部磁场增强。
第一章 磁性材料 第一讲 概述
一、磁场中的磁介质 磁介质——能与磁场产生相互作用的物质。 磁化——磁介质在磁场作用下所发生的变化。 不同磁介质磁化后对原外磁场的存在不同的影响
BBoB
磁介质中的 总磁感强度
真空中的 磁感强度
介质磁化后的 附加磁感强度
从实用的观点，根据磁化率χ（＝M/H）大小与符号，
反铁磁性结构的铁磁性）。 Χm>0 ，大小为1 ～103
典型代表为铁氧体。 1
mTp OTc源自T前三种为弱磁性，后两种为强磁性，具有此二性的 材料叫磁性材料，按其被应用的性能，磁性材料可分为 软磁、永磁、旋磁、矩磁、亚磁五类）
5、超顺磁性
铁磁性材料做成微晶或非晶时将具有超顺磁性。 大的微晶颗粒内部就会出现多畴结构，这种多畴结构 可以有效降低静磁场能量。当尺寸再小（数十纳米到 几个微米），微晶将成为单畴，此时多畴结构能量反 而高。当尺寸再小，微晶仍为单畴，但磁化方向在热 扰动下将会发生发转，从而失去铁磁性。在磁场的作 用下的这些磁畴将沿着磁场方向排列，很像顺磁材料， 但其磁导率极大，称为超顺磁材料。
可分为五种：
1
1、抗磁性 对于电子壳层被填满的物
d
质，其磁矩为零。在外磁场作
【精品】6.5-有机高分子磁性材料幻灯片汇编
第十二页，共28页。
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。
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。
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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。
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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。
浅谈磁性高分子材料
前言磁性高分子材料是最早出现在1970年，是高分子功能材料。
与之前的普通磁性材料相比，磁性高分子材料具有很多优点，磁性高分子材料可分为结构型和复合型两种。
结构型磁性高分子材料是指本身具有磁性聚合物，如自由基聚合物，自由基化合物茂金属聚合物。
复合型磁性高分子材料主要由高分子化合物与无机磁性材料两部分复合而成。
制备方法磁性高分子材料的制备方法主要有共混法和原位聚合法等。
磁性高分子微球具有更特殊的制备方法外，如包埋法、化学液相沉积法及生物合成法等。
共混法主要有物理共混法、共聚共混法和互穿聚合物网络法三种方法。
其中物理共混法是指通过物理作用实现高分子材料和磁性原料的共混，根据原料性状的不同可区分为粉料共混、熔体共混、溶液共混、乳液共混等方法；共聚共混法可分为接枝和嵌段共聚共混法两种，其中接枝共聚共混法是指将聚合物A溶解于聚合物B的单体中，通过引发B单体使其在聚合物A的侧链上实现接枝共聚，嵌段共聚共混法则是使A、B单体主链断裂后实现共聚，形成A-B主链交错连接的聚合物；互穿聚合物网络法（IPN）是一种独特的高分子共混法，通过聚合物A和聚合物B各自交联后所得的网络连续地相互穿插而形成新的高分子聚合物，其中A、B之间不发生化学键合。
原位聚合法通过将高分子材料单体、磁粉及催化剂全部加入到分散（或连续）相中，使高分子材料单体在磁粉表面发生聚合（或相反），形成以磁粉为核、高分子材料为包覆层或高分子材料微粒为核，磁粉附着于表面的复合磁性粒子，这些磁性粒子能够在高分子材料单体中高度分散，具备较高的均匀性，原位聚合法制备的磁性粒子可进一步制成其他性状的材料，也可单独使用，如制作磁性高分子微球。
包埋法将磁性粒子置入高分子溶液，使其充分分散，并通过一系列方法获得高分子材料内部含有磁性微粒的磁性高分子微球，微球中磁性微粒与高分子材料的基团之间主要是通过范德华力或者形成氢键和共价键相结合，包埋法制备磁性高分子的不足在于微球粒径难以有效控制导致粒径分布不均匀，由于雾化、絮凝、蒸发等方法难以有效去高分子溶液中预置的溶剂和沉淀剂，导致磁性高分子微球内含杂质，影响其使用性能。
磁性材料的认识与应用(PPT)
磁畴结构
磁性材料内部自发形成的、具有一定磁化特性的区域。不同的磁畴具有不同的 磁矩方向和大小，导致宏观上表现出不同的磁性。
磁导率与磁阻
磁导率
描述磁性材料在磁场中磁感应强度与磁场强度的比值，是衡量材料导磁性能的重 要参数。
磁阻
由于磁性材料的磁畴结构、晶格畸变等因素导致的磁感应强度在材料内部传播时 的衰减，表现为磁阻抗。
磁性材料的发展趋势
高性能磁性材料
随着技术的进步，对磁性材料性能的要求越来越高，高性能磁性材料的研究和开发成为 未来的发展趋势。
环保型磁性材料
随着环保意识的提高，环保型磁性材料的研发和应用越来越受到重视，如可回收利用的 磁性材料等。
磁性材料的应用前景
电子行业
磁性材料在电子行业中应用广泛，如电 子元器件、传感器、电机等，随着电子 行业的快速发展，磁性材料的应用前景 十分广阔。
交通工业
磁性材料在交通工业中主要用于轨道交通、汽车制造等领 域，如磁悬浮列车、磁力轴承等。磁性材料具有高磁导率 、高磁感应强度等特点，能够提供稳定的磁场环境，确保 交通工具的安全性和稳定性。
磁性材料在交通工业中还应用于传感器、执行器等新兴领 域，为交通工业的发展提供了新的机遇。
医疗领域
磁性材料在医疗领域中主要用于磁共 振成像、磁疗等新兴领域。磁性材料 能够产生稳定的磁场环境，有助于提 高医疗设备的诊断准确性和治疗效果。
磁性材料的分类
软磁材料
矫顽力低，磁导率高，饱和磁感 应强度大，易于磁化和去磁，适
用于制造变压器、电机等。
硬磁材料
矫顽力高，剩磁和矫顽力均大 ，适用于制造永磁体，如扬声 器、耳机等。
矩磁材料
具有矩形磁滞回线，常用于计 算机存储器等。
磁性材料内部自发形成的、具有一定磁化特性的区域。不同的磁畴具有不同的 磁矩方向和大小，导致宏观上表现出不同的磁性。
磁导率与磁阻
磁导率
描述磁性材料在磁场中磁感应强度与磁场强度的比值，是衡量材料导磁性能的重 要参数。
磁阻
由于磁性材料的磁畴结构、晶格畸变等因素导致的磁感应强度在材料内部传播时 的衰减，表现为磁阻抗。
磁性材料的发展趋势
高性能磁性材料
随着技术的进步，对磁性材料性能的要求越来越高，高性能磁性材料的研究和开发成为 未来的发展趋势。
环保型磁性材料
随着环保意识的提高，环保型磁性材料的研发和应用越来越受到重视，如可回收利用的 磁性材料等。
磁性材料的应用前景
电子行业
磁性材料在电子行业中应用广泛，如电 子元器件、传感器、电机等，随着电子 行业的快速发展，磁性材料的应用前景 十分广阔。
交通工业
磁性材料在交通工业中主要用于轨道交通、汽车制造等领 域，如磁悬浮列车、磁力轴承等。磁性材料具有高磁导率 、高磁感应强度等特点，能够提供稳定的磁场环境，确保 交通工具的安全性和稳定性。
磁性材料在交通工业中还应用于传感器、执行器等新兴领 域，为交通工业的发展提供了新的机遇。
医疗领域
磁性材料在医疗领域中主要用于磁共 振成像、磁疗等新兴领域。磁性材料 能够产生稳定的磁场环境，有助于提 高医疗设备的诊断准确性和治疗效果。
磁性材料的分类
软磁材料
矫顽力低，磁导率高，饱和磁感 应强度大，易于磁化和去磁，适
用于制造变压器、电机等。
硬磁材料
矫顽力高，剩磁和矫顽力均大 ，适用于制造永磁体，如扬声 器、耳机等。
矩磁材料
具有矩形磁滞回线，常用于计 算机存储器等。
功能高分子-第八章 磁性高分子材料
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)。
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冰箱贴
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。