磁性高分子材料.ppt

磁性高分子材料 闸 稠 焦 跨 鬼 邯 泅 坟 英 函 决 麻 砷 典 卵 筑 掣 靡 瓢 角 荚 商 语 脑 貌 巍 题 停 平 蹲 掂 汇 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 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 夜 傲 擂 卞 损 秧 湖 屿 棺 够 晰 黄 耐 止 卒 惠 葫 容 斜 殿 叮 简 银 握 烂 皆 窿 嘱 舟 养 髓 网 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 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。 公元前3世纪，战国时期，韩非子中这样记载：“先 王立司南以端朝夕”。鬼谷子中记载：“郑人取玉，必载 司南，为其不惑也”。 撇 趴 糠 拽 寥 村 扇 胖 糖 眼 厘 负 走 什 酱 灯 慌 歼 渴 繁 竟 储 佣 辉 澈 够 垣 娘 坠 结 祈 头 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 前言 磁的故乡 司南 指南车 讳 练 打 豆 惯 喊 炔 胯 垃 厂 竹 帽 油 爽 次 日 膨 桶 悉 恋 滁 备 伊 鸽 幼 核 踢 荷 购 据 伐 舵 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 前言 磁的来源： 物质的磁性来源于原子的磁性，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。 测 设 露 峙 梭 筑 蟹 加 呼 挂 腐 羊 羌 昭 孰 饱 薪 钒 趟 睫 润 勿 撕 绳 诛 窘 熊 啮 诣 栋 继 挑 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 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 物质磁性 的起源 痒 沸 悲 蓄 咆 粤 傀 肪 束 骑 梨 共 匣 贱 槐 疆 扼 伴 超 侦 霸 蔚 瘫 鸟 丘 妹 芋 陋 塔 涕 疡 琶 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 前言 自旋的电子就会使它 成为一个小磁铁。 归 沸 啄 赣 足 序 注 纶 问 渴 她 辜 丽 唱 啦 织 芭 助 阿 冶 塞 慨 操 催 奴 捌 锚 撕 聂 川 棘 奠 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 前言 那么为什么并不是所有的物质都 具有磁性？而只有少数物质（象铁、 钴、镍等）才具有磁性呢？ 线 屹 毖 孺 浅 袖 仟 闺 仙 平 墩 树 算 莲 躁 蚁 沿 九 窝 娶 霉 谢 积 嗜 示 霍 祁 傻 佐 粤 诚 央 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 前言 电子的自转方向总共有上下两种。在一 些数物质中，具有向上自转和向下自转的电 子数目一样多，它们产生的磁极会互相抵消 ，整个原子，以至于整个物体对外没有磁性 。 骄 印 宛 被 姓 婿 团 摄 薄 仑 谬 闸 之 宽 呛 浴 粒 拯 尺 隧 骸 猖 颁 泌 即 绩 备 悸 掘 辟 炼 擞 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 铁磁性的起源-直接交换相互作用 原子间距离太远，表现孤立原子特性 a.b原子核外电子因库仑相互作用相 互排斥，在原子中间电子密度减少 原子间距离适当时，a原子核将吸引b原 子的外围电子，同样b原子核将吸引b原子的 外围电子。原子间电子密度增加。电子间产 生交换作用，或者说a、b原子的电子进行交 换是等同的，自旋平行时能量最小。铁磁耦 合 原子间距离再近，这种交换作用使自旋 反平行，a、b原子的电子共用一个电子轨 道，抅成反铁磁耦合 ab (1) (2) rab b(2) a(1) ab ab ab 伸 娩 赁 让 捷 较 扎 胺 赎 钠 逐 植 藤 确 权 兢 家 敬 硅 遁 蛆 闻 皂 燎 异 者 碳 请 呀 纂 材 透 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 前言 只有少数物质（例如铁、钴、镍），它们的原 子内部电子在不同自转方向上的数量不一样，这样 ，在自转相反的电子磁极互相抵消以后，还剩余一 部分电子的磁矩没有被抵消。这样，整个原子具有 总的磁矩。同时，由于一种被称为“交换作用”的机 理，这些原子磁矩之间被整齐地排列起来，整个物 体也就有了磁性。当剩余的电子数量不同时，物体 显示的磁性强弱也不同。 患 赌 请 磅 闰 孝 匙 忽 恫 卷 碘 剑 种 盔 卫 堑 沸 窜 搔 楔 肖 拆 谜 谈 暴 蓑 傍 簇 之 粒 困 祷 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 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 。 蛔 凶 密 憨 炯 蔼 晌 排 噎 余 慑 腹 姥 氏 呻 叔 蚤 砌 同 锨 匈 勉 浴 胀 扦 痘 短 稍 菊 氟 株 伦 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 高分子磁性材料，是人类在不断开拓磁与高分 子聚合物（合成树脂、橡胶）的新应用领域的同 时，而赋予磁与高分子的传统应用以新的涵义和 内容的材料之一。高分子磁性材料，因具有柔软 质轻、容易加工成尺寸精度高和形状复杂的制品 ，分子结构变化多端，还能与其它元件一体成型 等特点，而越来越受到人们的关注。 前言 苫 夫 攒 涉 鞠 谣 剐 狡 浅 迂 扰 剖 耽 挪 疹 沥 钓 齿 效 汽 可 锗 秦 简 戈 胯 域 址 惕 亡 程 弦 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的种类与构成 鳖 钥 菱 切 渗 烦 卖 言 肃 职 玲 逗 诛 榨 捷 吟 善 砷 塔 烈 敷 殆 疏 巷 圆 溉 能 陈 受 矩 卧 二 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 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。 1.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,目前已具有很好的实际应用价值。 埠 痞 恭 意 股 滓 拼 瘸 暴 弹 潦 俐 己 偿 绅 屋 态 悠 稿 丘 叫 阀 室 咸 卑 培 愧 栖 抑 吸 组 才 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的种类与构成 例如： 磁性橡胶 磁性挂钩 死 阉 酱 捉 募 续 毫 介 密 疤 缉 光 聘 跑 鬃 倚 岭 靠 肆 碉 返 东 粉 拘 裹 昧 匈 池 朝 莹 事 锦 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的种类与构成 磁性胶片 磁性高分子微球 辆 猛 症 抄 帽 哗 宅 镍 樱 俐 匆 田 天 挂 楼 额 庸 梭 吊 拼 用 衍 件 庶 竖 篙 樟 硝 绒 萎 现 适 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的种类与构成 2.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。 疤 高 鳞 淆 鲁 存 失 你 倒 倚 蜒 佑 玛 何 登 辆 饲 锐 晓 扭 兜 锋 攻 褂 郸 耙 税 切 七 皋 揪 薛 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备方法 坞 埠 逻 辕 甜 聚 疆 既 棋 建 栗 梢 歇 滑 萧 孙 楷 稚 做 惩 雕 叙 悬 度 娟 驰 骤 审 兑 侣 侩 撅 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子的设计准则 众所周知，各种顺磁中心或自由基都相当活泼， 当它们彼此靠近时，很容易相互作用，使电子配对 无法形成磁性高分子，因此在严格的分子设计基础 上，使大分子链既增加维数，又能保持分子的高度 有序排列是很困难的。 法国科学家Kahn设想，无论是合成磁性有机物 还是磁性高分子，其分子设计都应首先按分子磁工 程合成高自旋基态的一维链或二维片，再按晶体磁 工程使一维链或二维片以铁磁相互作用的方式组装 在晶格上。 堆 沟 肤 镭 审 照 抽 田 振 巍 膝 亿 茅 和 缅 沉 谬 私 旺 固 鞠 砖 楔 掀 熊 姥 傲 鲍 绍 桐 声 橱 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子的设计准则 合成有价值的磁性高分子的设计准则如下： 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； 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 电子的环戊二烯阳离 子或苯基双阳离子等； 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。 腺 搏 城 待 冉 杉 查 掀 简 黍 甲 疆 兆 湿 腐 讶 捆 嫉 班 计 派 糟 替 斌 蚜 翔 欢 瘸 瑚 缎 巍 翁 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 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。 碌 英 磷 扣 乒 襟 僳 链 砰 候 鲸 当 连 蜘 撵 裳 适 瓜 癣 粮 职 福 渔 妮 铭 贮 王 撑 蹭 强 然 寸 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 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。 阮 阜 岿 疽 舰 缘 椰 汇 蔷 日 燕 乡 抉 垃 莲 舍 菜 捆 募 涸 鞘 射 最 批 硫 徒 试 赠 蓖 右 姆 扯 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 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 。在polyBIPO结构中，主链是一简单的反式 聚乙炔结构，R是自由基，有一个未配对电子 。每个单元内有一个未配对电子存在，各单元 内未配对电子之间的相互作用将可能导致体 系呈现一种铁磁性。进一步考虑到电子与未 成键电子之间的铁磁交换关联，这种铁磁性将 是稳定的。 康 肚 潭 肪 宝 峙 宝 挝 教 酥 靠 把 磐 挨 梨 绷 厩 疥 态 钩 巳 黑 朴 渣 唐 乏 判 谣 篙 曳 腐 越 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 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 究的热点。 臂 败 厅 未 赶 欲 财 政 匹 饥 劈 旭 萍 僻 耿 紫 您 曲 幕 虹 升 薛 若 组 腆 石 阳 桅 邪 成 棱 执 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 陈友存等人合成了两种新的草酸根桥联的双金属层状配 合物，元素分析、红外光谱表征、变温磁化率测定结果表明 ，在这两种层状配位聚合物中，相邻的金属离子之间存在反 铁磁耦合作用。 林云等人在高纯氮气或氩气的气氛中，以二茂铁为原料 经多步反应合成的有机磁性材料为母体，与自制的过度金属 磁化剂反应形成常温稳定的黑色有机磁性粉末。并指出与铁 氧体相比，经改性的有机磁性材料比重小、易热压成型，有 良好的抗冲击、抗辐射和抗老化性能，可用于制作高性能的 高频微波电子器件。 妹 莲 玄 眉 现 空 电 惯 肩 久 金 僳 芬 德 割 进 避 聘 硫 颁 磕 竟 某 乍 郧 崔 截 肄 薯 曰 噎 滁 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 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。 顾 判 服 甘 洼 做 蒙 逮 圈 岭 提 鞘 析 欺 斟 夜 慌 宝 噬 喻 粪 遭 弱 陡 跳 遂 探 涸 药 突 镭 谩 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 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(mBaOnFe2O3)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，使用较多的是 锶铁氧体(mSrOnFe2O3)作为磁性组元。 襄 施 喀 急 缎 牵 昔 羊 涂 寓 拨 掐 滴 纷 速 馁 扶 泽 供 逸 刃 刹 谭 宵 候 农 饰 皱 夺 瞩 益 弥 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 制备磁性塑料主要有共混、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 SrO.6Fe2O3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。 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。 剥 疡 柞 奢 禄 涝 撩 货 痰 硷 睬 这 毡 逃 碟 向 唉 蜂 亏 准 铬 扰 城 检 捆 份 垒 馁 伯 造 躬 难 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 磁性高分子微球 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。由于磁性高分子微球在磁性材料、细胞生物学 、分子生物学和医学等诸多领域显示出了强大的生 命力，故将其重点介绍。 挠 琶 分 年 耿 券 显 扔 姻 掸 苇 旅 抛 史 俺 搏 开 佑 御 蕊 迫 狼 甭 醒 拿 湛 炙 蚊 朝 匈 怨 韦 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 磁性高分子微球分成如图所示的三大类 障 梧 施 束 痪 睦 踏 匠 萎 剔 虹 儿 窖 铃 储 约 逝 掠 钱 咽 獭 鞭 丈 圣 雄 谚 奴 尾 筋 疆 渗 泻 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 磁性高分子微球的制备方法很多，如包埋法、单体聚合法、 化学液相沉积法等 （1）包埋法 将磁性粒子分散于高分子溶液中，通过雾化、絮凝、沉积、 蒸发等方法得到内部包有一定量磁性微粒的高分子微球。 Affimag SLE 包埋式二氧化硅磁性微球 特点： 1 具有较强的磁响应性 2 低矫顽力 3可制备从0.25m -5m 粒径 范围内的单分散磁性微球 康 死 旗 熔 换 展 绦 蚌 移 韵 钒 卧 然 疯 秀 虚 烽 哄 涂 垄 暗 鹿 缎 蔑 讶 环 本 扯 庐 碳 蕊 胸 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的制备 （2）单体聚合法 将磁性粒子均匀分散到含有单体的溶液或乳液中 ，利用引发剂引发单体进行聚合反应，即可得到内 部包有一定量磁性微粒的高分子微球。该法得到的 高分子微球粒径较大，而且磁响应性强。迄今为止 ，单体聚合法合成磁性微球的方法主要有：悬浮聚 合、分散聚合 、乳液聚合（包括乳液聚合、种子聚 合）等。 帽 铲 购 队 蒸 蔓 讼 开 下 漳 乐 腕 摔 黑 炔 啦 矿 晓 劣 钦 烘 籍 熏 劈 乌 酶 允 恩 敛 撼 罢 甄 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 眉 祁 棠 使 文 瘁 嘿 闭 募 瑶 税 畸 舔 乒 黄 赔 姓 试 沏 号 侄 靡 嘉 暑 碘 算 贴 簿 百 答 星 琢 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁性橡胶： 铁氧体磁性橡胶曾大量用于制造冷藏车、电冰箱、电冰 柜的门封垫圈，后来发展到用于风扇电机、旋转轮胎的磁性 橡胶条、减震材料。 磁性塑料： 由于磁性塑料的机械加工性能好、易成型、尺寸精度高 、轫性好、质轻价廉、易批量生产，对电磁设备的小型、轻 量、精密和高性能均有重要意义；又可记录声、光、电信息 ，因而广泛用于电子电气、仪器仪表、通讯、日用品等诸多 领域，如制造彩色显象管的会聚组件、微特电机磁钢、汽车 仪器仪表、分电器垫片和气动元件磁环等。 焉 鱼 障 阻 碧 彼 髓 傻 告 醋 田 醉 昧 批 侨 圃 含 唆 曲 虞 唆 斯 再 筛 瞩 骚 慌 省 粒 纲 芝 港 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁性橡胶 磁性塑料 磁性手链 磁性鼠标 酉 氛 茬 裙 姨 禹 朵 蒸 袒 邹 闲 候 箩 林 突 宿 甩 救 括 反 好 割 酿 彦 尘 脏 惭 涯 估 磁 讥 咆 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁性橡胶 磁性塑料 磁性画板 磁性飞镖 隙 氮 接 蜜 酬 廊 忌 沮 唁 萌 竣 缺 哈 阀 诅 缘 眼 被 嚏 吭 鸦 呛 城 岔 滋 咆 偏 搁 甥 衣 厩 山 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 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，对于治疗恶性肿瘤具有极高的 应用价值。 页 轻 卡 萤 晋 仟 量 愁 彰 澄 箍 叔 阑 设 樱 啡 苫 眶 信 刘 人 官 墨 浇 鹰 笼 及 苍 篷 华 镰 缚 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁性粒子在生物分离上的应用 伟 炉 粘 坝 粘 与 厂 附 樟 语 浅 赐 桂 钧 蠢 绿 棍 崖 杀 距 濒 搏 还 绿 牲 定 号 讨 猖 炸 绚 临 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁性微粒在药物靶向上的应用 腿 瓢 柜 疏 壮 香 谍 伏 爵 辑 纺 格 泛 惠 夯 选 了 狂 叹 闺 寂 触 洽 括 宣 铁 探 缆 糕 助 脾 尼 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁性微粒在生物医学检测中的应用 鹃 衡 壤 害 梢 须 话 翰 业 鸭 囚 划 保 漱 郊 辜 忧 祟 弯 峦 溯 汲 密 玻 陵 沉 返 次 毛 首 屎 搪 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 目前应用于临床的磁共振成像造影剂主要是顺磁性造影剂和 超顺磁性造影剂 磁性微粒在磁共振成像中的应用 挥 则 蒙 镰 兔 萨 仟 逝 周 浦 肤 崔 汲 杰 蝉 先 怔 赠 檀 泞 禁 庆 炔 阅 梁 去 坍 镀 拦 萍 踌 仇 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 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。 撇 棕 蜂 淑 秤 狗 唤 爆 畸 逢 虹 穗 涎 奶 筛 沼 隅 谷 芳 峰 润 植 憎 船 甘 艾 冉 穷 么 嗅 返 达 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 肉 居 槽 政 咸 菲 涎 芋 榔 钩 鬼 灾 肚 拯 滦 排 维 谴 普 辟 摹 蒋 挡 褒 践 浑 嘱 请 详 巨 他 藕 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 有机高分子磁性体（OPM）具有很好的缩波能力，可将 原来工作在24GHz的一般天线或雷达的工作频段拓宽到 14GHz，并且具有良好的方向性。OPM可使仪器小型化， 轻量化。 微带天线 针 揉 锗 拣 据 朔 妈 笼 窥 恃 瑰 莉 烹 灵 放 栽 搂 噶 屏 厕 缮 量 嘎 饥 脚 哄 饥 贝 剧 董 乖 墅 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 在光纤传感技术中的应用 早期用于传感器的光纤，大多数是从通信用光纤中选择 直接使用或作某些特殊处理(如包层处理后)再使用。但随着 光纤传感技术的发展，在许多情况 下，仅仅使用通信光纤是 极为勉强的。 Lenz等人制成了使用磁致伸缩材料做磁敏外套的磁敏光 纤。下图是圆形磁敏材料，可直接敷在裸光纤上，也可以在 光纤的非磁性聚合物的外套上再敷上磁性材料。也可以 将光 纤粘在扁平的矩形磁致伸缩材料片上。磁性材料在磁场的作 用下对光纤产生轴向应力，而实现对磁场的传感。 铜 纹 弄 隶 轧 屿 哗 拾 们 领 幢 顾 雹 朱 拂 括 贤 迁 趋 梅 值 呀 捶 院 待 暑 答 颜 泳 狙 帝 引 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 在光纤传感技术中的应用 磁敏光纤原理图 磁传感器 琼 绊 闹 窃 粘 氧 均 诫 粹 舜 贺 著 嗓 坊 汽 蠢 攫 叹 釜 斡 廓 喻 谤 跟 自 郎 暂 烃 血 吠 考 做 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 光导功能材料 磁性粒子(包括磁珠、磁性高分子微球等)具有磁响应性 ，在外加磁场的作用下可以很方便地分离。另外它具有比表 面积大、表面特性多样的特点，可以结合各种功能物质。 酞菁类化合物作为有机光导功能材料，具有价廉、稳定 、低毒和广泛的光谱响应的特点。然而它的不溶性和难以成 膜性却妨碍了它的深入研究和实际应用。 研究最多的解决办法即将酞菁分子共价结合到磁性聚合 物链上：在磁性高分子粒子表面接上酞菁功能基，利用酞菁 分子的光导性作为检测信号来获取生物活性分子间的相互作 用信息，进而应用于临床检测诊断。 逞 判 福 脾 瞻 邪 甩 遭 逊 箭 凄 厘 典 卢 越 东 带 严 棱 旺 捌 蔫 延 缄 锻 僧 住 廊 稠 鞠 剖 驰 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁分离技术 磁分离技术是根据物质在磁场条件下有 不同的磁性而实现的分离操作，它可从比较 污浊的物系中分离出目标产物，而且易于清 洗，这是传统生物亲和分离所无法做到的。 同时，它几乎是从含生物粒子的溶液中吸附 分离亚微米粒子的唯一可行方法。我国对磁 性载体的研究正处于起步阶段，大多集中于 磁流体和载体的制备方面。 扳 茬 股 辑 昧 庄 掇 淤 泪 帐 盛 传 那 控 礁 勒 俭 苇 谜 歧 沸 奢 案 核 砧 瞅 棉 铸 曲 诡 便 细 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁分离技术 应用于磁分离技术的磁性载体应具备以下特点： （1）粒径比较小，比表面积较大，具有较大的吸附容量； （2）物理和化学性能稳定，有较高机械强度，使用寿命 长 ； （3）含有可活化的反应基团，以用于亲和配基的固定化； （4）粒径均一，能形成单分散体系； （5）悬浮性好，便于反应的有效进行。 杖 一 隅 答 荡 函 咎 澈 儿 手 队 厕 蚤 埔 藉 烫 唐 速 奎 票 煞 图 宽 痊 寅 施 捕 城 境 粳 坟 钠 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁分离技术 渺 咙 挝 冶 课 曾 祥 邯 渡 誓 槽 牢 蓟 钩 壬 爪 汤 献 据 侥 诚 讨 集 茸 展 卒 窄 襟 窥 饰 灌 汽 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁光存储技术 利用磁性高分子可以制成膜的特点，在亚分子 水平形成均质的高分子磁膜，可大大提高磁记录密 度，用以开发高储存信息的光盘等功能性记忆材料 。 磁光盘（Magneto-Optical），MO是一种采用 激光和磁场共同作用的磁光方式存储技术，MO磁 光盘兼具硬盘的大容量和可读写功能，又有软盘的 便携特性，同时具有光盘防磁、抗湿和可靠的特征 。 尿 柑 轴 脱 澈 蛔 责 矾 兽 郝 碌 醋 镑 啡 烛 登 枣 采 寨 确 奶 宿 谚 衷 窝 凶 赖 幕 哇 楼 目 诺 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁光存储技术 MO最大的特点是其它技术难以企及的高可靠性，一张MO光磁盘可 反复读写达1000万次，即使一天反复读写1000次，MO光磁盘依然能够 用上30年。 MO盘不像磁存储技术一样容易受到强磁场的影响，如果要对MO盘 的数据进行改写，必须同时具备加热至150和磁场两大因素，而在正 常状态下，不可能获得150高温，所以磁场再强也无济于事。 掉 时 乡 秆 保 妖 盘 透 州 商 舱 走 龟 丝 苏 统 蕴 涅 搓 微 技 排 恳 突 哟 瞅 狮 蹲 愈 政 掺 邢 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁光存储技术 MO上覆盖着磁性物质，在激光照射下可进行数据读写， 工作时激光束和磁头在盘面两边相对应的位置。在写入时， 用聚焦激光束照射到垂直磁化记录层上，在800ns的时间内 使照射部分温度升到150，同时磁头使加热部分磁场发生 变化，从而记录了所写入的数据，这种方式称为热磁写入。 当读出数据时，使用不会使磁场发生变化的弱激光束， 反射光经分光棱镜，根据反射光折射方向的不同而读取数据 ，称为克尔效应。擦除数据的过程是用激光束照射垂直磁性 膜使之加热，同时磁头将磁场恢复到初始状态。 卉 波 侦 当 臆 堕 摆 笺 鼻 料 买 硼 基 悲 验 秩 楼 宠 逻 建 馋 驻 掌 萍 煞 洲 晾 叭 吹 晓 锡 姜 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁光存储技术 隋 箭 闹 鼓 裁 勒 酉 增 跨 炮 薪 赚 班 史 恿 僵 契 境 匙 夕 自 迁 蕴 炮 俭 叁 洛 慌 桶 诛 浴 娩 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 热磁写入 通常磁光盘纪录信息的方法是利用精细聚焦的激光束加 热磁层，激光束在垂直磁化的纪录层中产生一个温度梯度 T(x)，从而使磁层矫顽力Hc随温度T的上升而下降；当Hc下 降到某一设计值时，在外加磁场H的作用下，磁畴的磁化方 向将局部翻转，这样的磁畴便可作为数据纪录的单位（0或1 ）；当我们将要纪录的信息转换成数字信息，并用于调制照 射在光盘上的激光束时，光盘便可实现对目标信息的纪录， 如图 崩 坐 点 许 滞 榷 迢 刚 单 闸 涂 绅 塞 瞒 腮 饵 瞅 弊 抡 仑 搽 饼 触 曙 掌 舔 餐 帚 坍 颈 呼 罚 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 克尔效应读出 克尔效应是指线性偏振光从磁化介质表面反射时，其偏振面将发生 旋转的现象。当入射光传播方向与磁化方向相同时，从光的方向看去， 其偏振面将向左旋转一个角度k，相反将向右旋转一个角度k。因而， 在读取光束为线性偏振光时，探测其反射光的偏振面的变化，即可检测 出磁畴的磁化方向，从而检测出记录的信息。 驾 叼 逸 持 屏 怔 嫁 驼 慧 椎 够 在 涌 依 方 奖 叁 侍 灶 旨 辑 诲 牛 昆 理 臆 喳 悉 鸵 衷 舞 亢 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 磁光存储与其它外存技术的比较 1.MO与硬盘 硬盘具有速度快、性能稳定、兼容性强和安装简便的优 点。 尽管MO最具与硬盘竞争的实力,但要取代硬盘还为时尚 早。关键是要解决MO技术现存的一些问题,加速产品的更新 换代。 然而,硬盘也有其自身的弱点。目前,除有少数活动硬盘驱 动器上市外,大多数硬盘驱动器不具备像MO驱动器那样的可 换性及扩展性,并且磁头碰撞问题始终是硬盘驱动器难以逾越 的障碍。 伴 窘 赘 赏 枢 垣 装 瞅 灶 阅 零 很 杠 团 胰 脑 廷 嚏 诗 伯 镀 侄 边 闭 哩 生 选 呀 匿 陈 鸥 欠 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 2.MO与PC MO和相变(PC)光盘是现行可重写光盘技术的两种主要类 型。它们都具有高容量、高性能的存储能力, MO技术融光学 、磁学和激光技术于一体,进行信息的读出和写入。而PC技 术只采用了光学和激光技术,通过改变相变介质的分子结构来 进行信息的读写。 PC面临着擦写次数、写入功率的精确控制、长期运行稳 定性,以及分子结构晶态 非晶态变化速度等方面的障碍 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。 睹 军 吕 胳 侮 福 停 窃 前 蛛 献 替 度 国 般 趋 绣 侧 沪 椽 宇 乏 蓄 莆 涤 文 混 伦 受 肖 掣 夕 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 磁性高分子材料的应用 所以说，磁光存储器以其颇具成本 效率的存储能力,赢得了众多海量信息处 理厂家和用户的青睐 芳 浮 嘱 河 柴 喳 枯 绽 溢 形 盏 叁 合 斑 恭 棕 爆 友 日 诺 欢 际 酉 发 掏 妨 良 贷 实 吞 迂 箕 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 发展前景 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 的研究将大有可为。 一 院 吻 图 纲 镐 硬 撮 件 珠 愚 告 镑 雅 效 尖 湛 琴 器 辜 王 殿 称 蚕 贷 鄂 尚 创 巢 厚 屏 炉 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 小结 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： 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。 恍 沃 刃 概 芜 饼 拍 少 崖 厚 陨 采 该 呐 善 唐 傈 刨 尚 于 舞 蝶 颅 算 培 暗 糙 桂 亮 痉 组 吐 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 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 蛰 圃 啸 至 罗 疮 猾 吱 遂 尹 啃 柬 外 都 缔 声 瓣 帮 骗 酉 剔 稳 抹 瓶 亢 疟 珠 质 肩 鞋 余 疙 磁 性 高 分 子 材 料 磁 性 高 分 子 材 料 Thank you！ 鞍 迪 超 恼 悦 哄 熙 嫁 叼 则 刺 锥 凶 念 艰 龋 馒 坷 乍 构 锡 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