磁性功能高分子简介

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功能高分子名词解释

功能高分子名词解释

功能高分子名词解释功能高分子是指具有特定功能的高分子化合物。

高分子化合物是由重复单元组成的长链状分子,具有较高的分子量和相对较大的分子尺寸。

功能高分子通过在高分子结构中引入特定的官能团或化学基团,赋予了高分子材料特定的性能和功能。

功能高分子可以根据其特定的功能进行分类和解释。

以下是几种常见的功能高分子及其解释:1. 吸附剂,功能高分子可以具有吸附其他物质的能力,如吸附有害气体、重金属离子或有机污染物等。

这些高分子通常具有大的表面积和良好的吸附性能,可用于环境净化、废水处理等领域。

2. 催化剂,功能高分子可以具有催化反应的能力,促进化学反应的进行。

这些高分子通常具有特定的催化活性中心或催化剂团,可用于催化合成、催化加氢等化学过程。

3. 传感器,功能高分子可以具有感知和响应外部刺激的能力,如温度、湿度、光线等。

这些高分子通常通过结构上的改变或物理性质的变化来实现信号的转换和传递,可用于传感器、智能材料等领域。

4. 控释剂,功能高分子可以具有控制释放物质的能力,如药物、香料、肥料等。

这些高分子通常通过控制物质的扩散、溶解或降解速率来实现控制释放,可用于医药、食品、农业等领域。

5. 增韧剂,功能高分子可以具有增强材料韧性和耐冲击性的能力。

这些高分子通常通过在高分子基体中引入弹性体颗粒或交联结构来增加材料的韧性和延展性,可用于塑料、橡胶等领域。

6. 电子材料,功能高分子可以具有导电、光电或磁性等特殊电子性质。

这些高分子通常通过在高分子结构中引入共轭结构或特定的电子基团来实现,可用于电子器件、光电器件等领域。

以上只是功能高分子的一些常见例子,实际上功能高分子的种类和应用非常广泛。

它们在材料科学、化学工程、生物医学等领域都具有重要的应用价值,为我们的生活和科技进步做出了贡献。

磁性高分子材料

磁性高分子材料

生物体中的药物定向输送 低密度可任意加工的磁性高分子的诞生,可实现生 物体中的药物定向输送和大大提高疗效,并有可能 引起医疗事业的一场变革。

低磁损高频、微波通讯器件的开发 近年来,低磁的高频、微波通讯电子器件的开发已 为世人瞩目,目前,四川师范大学已用 铁磁性材料 制作了多种军用和民用电子器件。

原位法制备得到样品拉伸断面扫描电镜图

纯有机铁磁体 纯有机铁磁体是不含磁性金属元素的氮氧自由基铁 磁性有机聚合物。因不含任何无机金属离子,该类 磁体的磁性机理及材料合成出现了很多新概念和新 方法。


磁性高分子微球

所谓磁性高分子微球是指通过适当的方法使聚合物 与无机物结合起来,形成具有一定磁性及特殊结构 的微球。


应用研究方向
高储存信息的新一代记忆材料 利用磁性高分子有可能成膜等特点,在亚分子水平 上形成均质的高分子磁膜,可大大提高磁记录的密 度,以开发高存信息的光盘和磁带等功能记忆材料。

磁控传感器的开发 利用磁场变化控制的开发是磁性高 分子重要的应用方向。


化学转化法:能改善前两种方法存在的缺陷,如粒度难于 控制、磁粉分布不均匀、磁性较弱等,是比较好的制备方 法。
实例介绍

Fe3O4/聚乙烯磁性复合材料 以聚丙烯酸作为分散剂的四氧化三铁粒子/HDP E复合材料的拉伸和冲击性能普遍优于纯HDPE。 铁氧化粒子/聚乙烯复合材料相对于纯的聚乙烯, 阻燃性能得到提高。
制备方法
复合型磁性高分子材料 制备磁性树脂主要有共混、原位聚合和化学转化三 种方法。



共混法:比较成熟,例如将聚乙烯、对苯二甲酸脂与 SrO6Fe2O3磁粉、可塑剂、稳定剂、表面处理剂共混制备 聚脂单纤维丝。 原位聚合法:使聚合物单体在活化处理过的磁粉表面聚合, 形成以磁粉为核、聚合物为包复层的复合磁性粒子,磁性 粒子在聚合物单体中分散均匀。这种磁性粒子可进一步制 成体型材料,也可单独作为功能材料(磁性高分子微球) 应用。

高分子定义及简介

高分子定义及简介

功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。

功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。

近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。

按照功能来分类1化学功能离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、分解性高分子等.2.物理功能导电性高分子(包括电子型导电高分子、高分子固态离子导体、高分子半导体)、高介电性高分子(包括高分子驻极体、高分子压电体)、高分子光电导体、高分子光生伏打材料、高分子显示材料、高分子光致变色材料等.3.复合功能高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等.4.生物、医用功能抗血栓、控制药物释放和生物活性等 .按照功能特性通常可分成以下几类(1)分离材料和化学功能材料(2)电磁功能高分子材料(3)光功能高分子材料(4)生物医用高分子材料编辑本段离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。

经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。

它们主要用于水的处理。

离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。

编辑本段高分子催化剂和高分子试剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。

它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。

目前,人们试图用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。

高分子有机磁性材料

高分子有机磁性材料

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。

浅谈磁性高分子材料

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。

高分子材料的磁性与磁响应性能研究

高分子材料的磁性与磁响应性能研究

高分子材料的磁性与磁响应性能研究引言:高分子材料的磁性和磁响应性能在材料科学和工程领域中具有重要的意义。

随着科技的不断进步,高分子材料的磁性和磁响应性能研究已经取得了显著的进展。

本文将重点介绍高分子材料的磁性原理以及磁响应性能的研究进展,并探讨其潜在的应用前景。

一、高分子材料的磁性原理高分子材料的磁性主要通过引入磁性功能单体或纳米颗粒来实现。

其中,磁性功能单体是指具有磁性的单体分子,通过聚合反应可以形成高分子链。

磁性纳米颗粒是指具有磁性的纳米尺度颗粒,可以与高分子链相互作用,从而实现高分子材料的磁性。

常用的磁性纳米颗粒包括磁性氧化铁纳米颗粒、磁性金属纳米颗粒等。

二、高分子材料的磁响应性能研究1. 磁化行为高分子材料的磁响应性能研究中最重要的参数之一是磁化行为,即材料在外加磁场下的磁化程度。

磁化行为可以通过测量磁化曲线来揭示材料的磁性特性。

磁化曲线通常由磁化强度随外加磁场强度变化的关系图表示。

通过分析磁化曲线,可以得到材料的磁化饱和强度、矫顽力等磁性参数,从而评价材料的磁响应性能。

2. 领域和反转过程当高分子材料中引入磁性纳米颗粒时,这些颗粒会在外加磁场的作用下形成磁化区域,即磁场的方向在颗粒周围发生改变。

这些磁化区域的形成和反转过程对材料的磁响应性能具有重要影响。

通过控制颗粒的分散性和尺寸等因素,可以调控高分子材料的领域和反转过程,从而实现磁性材料的定制化设计。

3. 磁响应性能的调控高分子材料的磁响应性能可以通过多种方法进行调控。

首先,可以通过调整材料中磁性纳米颗粒的含量和分散性来改变材料的磁响应性能。

其次,可以通过改变材料的化学结构和分子构造来调节材料的磁性行为。

此外,还可以通过外加场的作用和温度的控制等方式来调控材料的磁响应性能。

三、高分子材料磁性的应用前景1. 功能材料高分子材料的磁性和磁响应性能使其具备了广泛的应用前景。

首先,高分子材料可以作为功能性材料,用于制备具有特殊磁性功能的器件和传感器等。

磁性高分子综述

磁性高分子综述

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。

功能高分子-第八章 磁性高分子材料

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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磁性功能高分子简介厦门大学化学化工学院温庆如 04300066 摘要综述磁性功能高分子的发展概况,简要介绍磁性功能高分子的分类及应用领域,展望磁性功能高分子的发展前景。

关键词磁性功能高分子复合型磁性高分子材料结构型磁性高分子材料1、前言进入20世纪80年代以来,一场与之相适应的“新材料革命”蓬勃兴起。

新材料的开发重点是功能材料、高性能陶瓷材料和复合材料。

在功能材料中, 功能高分子材料占有举足轻重的地位,其内容丰富、品种繁多、发展迅速,已成为新技术革命必不可少的关键材料,并将对21世纪人类社会生活产生巨大影响。

对功能高分子材料,目前尚无明确的定义,一般认为,是指除了具有一定的力学性能之外,还具有特定功能(如导电性、电磁性、催化性和生物活性等)的高分子材料。

现代多学科交叉的特点促进了功能高分子材料的研究与发展,从功能及应用上可将功能高分子材料大致分为以下几类: 电磁功能高分子材料、生物医用高分子材料、化学功能高分子材料和光功能高分子材料。

在人类的材料发展史上,磁性材料领域曾长期为含铁或稀土金属元素的合金和氧化物等无机磁性材料所独占。

但由于传统磁性材料必须经过高温冶炼才能得到应用,而且密度大,精密加工成型很困难,加工过程中的磁损耗很大等原因,使得传统磁性材料在高新技术和尖端科技应用受到很大限制。

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。

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。

2、磁性功能高分子材料的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[5]、[6]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。

结构型磁性高分子材料[2]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。

3、复合型磁性高分子材料[1]、[5]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。

3.1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。

3.2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。

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。

它与烧结型稀土类磁铁相比,虽然在磁性和耐热性方面较差,但其成型性和力学性能优良,组装和使用方便,废品率低,这是烧结磁铁所无法比拟的。

稀土类高分子磁性材料的磁性虽不如稀土类烧结磁铁,但优于铁氧体类烧结磁铁,其力学强度、耐热性能和磁性能均优于铁氧体类高分子磁性材料。

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。

3.3复合型磁性高分子材料的应用领域复合型高分子磁性材料具有质轻、价廉、容易成型加工等特点,可以制成尺寸精度很高而且形状很复杂的元件,可广泛应用在试验仪器、电子产品、日用家电、办公自动化设施、计量、通讯、控制装置等领域,还可制成用于细胞分离、固定酶、免疫因子测定等领域的磁性聚合物微球和生物导弹,甚至还能广泛用于DNA分离及核酸杂交等领域。

4、结构型磁性高分子材料[1]、[7]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。

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:①结构多样,易于用化学方法对分子进行修裁而改变其磁性;②磁性能多样;③可以将磁性和其它如力学性能、光性能、电性能等特性相结合;④可以用常温或低温方法合成;⑤易于加工成型,可以制成许多传统磁体难以实现的器件;⑥密度低。

这些特点使结构型高分子磁性材料作为新型光电功能材料具有广阔应用前景。

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。

5、磁性功能高分子材料研究的新热点5.1磁性离子交换树脂[6]磁性离子交换树脂是一种新型的离子交换树脂,也是一种新型的树脂基复合材料,它是用聚合物粘稠溶液与极细的磁性材料混合,在选定的介质中经过机械分散,悬浮交联形成的微小的球状磁体。

如用离子交换的方法合成聚苯乙烯树脂基铁氧体和铁钴氧体的磁体,提供了一个用化学合成的方法来控制制件的大小和分布的好方法。

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。

提高磁粉与树脂基体的亲和力,改善树脂的耐酸碱性,开发高吸附容量磁性树脂,将有助于最终实现这类新型离子交换与吸附树脂的实际应用。

5.2具有磁性和超导性能的有机塑料[4]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加工成各种形体的材料,比如塑料薄膜和涂料等。

此外,科学家们还可以很容易地把聚合物的其他性能也掺杂到这种有机塑料里,这样就可以制造出能够对微小磁场产生反应比如改变自己形状的材料。

未来,科学家研究的重点将是解决这种材料性能的稳定性和提高超导的起始温度(这种有机聚合物在绝对温度10 度以下产生超导性能)。

他们表示,他们将通过改变有机塑料聚合物的分子结构,大大提高聚合物呈现超导性能的温度。

他们努力的最终目标将是利用有机塑料磁体来代替目前广泛使用的金属磁体。

5.3其他[2](1)高储存信息的新一代记忆材料利用磁性高分子有可能成膜等特点,在亚分子水平上形成均质的高分子磁膜,可大大提高磁记录的密度,以开发高存信息的光盘和磁带等功能记忆材料。

(2)轻质、宽带微波吸收剂磁性高分子与导电材料复合可制成电、磁双损型轻质、宽带微波吸收剂,这在航天、电磁屏蔽和隐身材料等方面获得重要用途。

(3)磁控传感器的开发利用磁场变化控制温度、溶剂和气体等的传感器件以及受光、热控制的新型电磁流体的开发是磁性高分子重要的应用方向。

(4)生物体中的药物定向输送低密度可任意加工的磁性高分子的诞生,可实现生物体中的药物定向输送和大大提高疗效,并有可能引起医疗事业的一场变革。

(5)低磁损高频、微波通讯器件的开发近年来,低磁的高频、微波通讯电子器件的开发已为世人瞩目,目前,四川师范大学已用OPM铁磁性材料制作了多种军用和民用电子器件。

6、磁性功能高分子材料的发展前景[3]、[5]在磁性功能高分子材料领域中,真正已实用的主要是复合型高分子磁性材料,结构型高分子磁性材料还处于研究探索阶段。

对于复合型高分子磁性材料领域,铁氧体塑料磁性体主要用于家用电器和日用品以及磁疗等领域;稀土类塑料磁性体,可应用于小型精密机电领域。

近年来,国内外都有研究者将导电聚合物(聚苯胺、聚噻吩等)与磁性氧化铁复合,这样制得的复合材料具有明显的磁性和导电性双重特征,因而在微波、电磁屏蔽方面具有广阔的应用前景。

毋庸置疑的是,在复合型磁性高分子材料领域中关于新材料、新方法、新性能的研究已取得不少成果,但仍有许多问题需要深入探讨,例如改进合成方法控制材料的结构和性质,使电、磁性匹配达到最优,磁性粒子和导电聚合物之间存在的相互作用,都是有待探讨的问题。

另外,制备具有磁光、磁热性能的新型多功能高分子复合材料特别是纳米复合材料,并将其应用于生产和生活也是重要的研究方向。

对于结构型高分子磁性材料领域,在理论研究方面,正从静态铁磁学向动态铁磁学转移。

在合成制备方面,倾向于更合理的分子设计和更有效的合成路线研究。

在应用研究方面,由于结构型高分子磁性材料的密度小,易成型故可在航空航天等有特殊要求的磁性器件中取得应用; 又由于结构型高分子磁性材料绝缘性好,不存在涡流,故在微波通讯及电子对抗方面的各类磁发生材料中可获得应用;还由于结构型高分子磁性材料的磁性表现在分子水平上,如果用于磁存储单元,将可极大地提高存储密度,再与有机分子导体,有机分子逻辑元件及开关元件配合,则可组成完整的有机分子功能块,使计算机技术大为改观。

这些诱人的应用前景,使得人们对结构型高分子磁性材料的研究方兴未艾。

7、结语以高分子化学和无机磁学为基础发展起来的磁性高分子,是两者相互渗透交叉的学科,它打破了高分子和无机磁学的传统界限,成为近年来化学和物理学的前沿研究新领域,它的发现,证明了高分子也具有屋脊物的3项专有特性,即导电性、超导性和强磁性,磁性高分子的出现,是高分子领域的一个重大突破。

高分子磁性材料的相关理论和相应解释还不太成熟,还有待于进一步研究和开发,这对高分子材料科学、复合材料科学和物理学等领域的研究人员无疑会带来更新的挑战。

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