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1、磁性复合材料(Magnetic composite materials)是以高聚物或软金属为基体与磁性功能体复合而成的一类材料。2. 1 概述2. 磁性复合材料1.无机磁性材料与聚合物基体构成的复合材料。2.无机磁性材料与低熔点金属基体构成的复合材料。3. 有机聚合物磁性材料与聚合物基体构成的固态复合材料。4. 以无机磁性材料与载液构成的液态复合材料-磁流变体。薪腺漱煌延吊冲啪蔬凶宵转纂贸谚程亚宋焦萧赊癣堪讥堡研排茵坚蕊末嫂功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202412. 2 聚合物基磁性复合材料聚合物基磁性复合材料主要由强磁粉功能体 、聚合物基体黏结剂 和
2、加工助剂三大局部组成。2.2.1 无机磁粉功能体 磁粉性能的优劣与其组成、颗粒大小、粒度分布以及制造工艺有关。雌跟芹牌档羞窥骑兽医泪房拥律暮吮嵌匪嫩捕驼裙曙甲寝野龟飞铬裁丢域功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202421. 铁氧体磁粉 BaO Fe2O3或SrO Fe2O32. SmCo5类磁粉 第一代稀土复合永磁材料3. Sm2Co17类磁粉 第二代稀土复合永磁材料4. NdFeB 第三代稀土复合永磁材料 磁粉颗粒大小是影响磁性复合材料性能的重要因素。 铁氧体和SmCo5类粉体的矫顽力是由磁体内部的晶粒形核机制所控制，因此，当磁粉颗粒尺寸大小接近或等于单畴
3、尺寸大小时，其矫顽力明显提高，抗外界干扰能力明显增大。 Sm2Co17和熔融-淬火法生产的微晶NdFeB磁粉的矫顽力是由晶粒内部畴壁钉扎所决定，其矫顽力不受颗粒大小影响，其颗粒大小主要由填充密度和制造工艺等因素决定。 磁粉粒度分布也对磁性复合材料性能有影响。唆咐环趴宇孕铺杜嘻疼龟剿展休册轨褒冠肃蚕雍姿撞弗聚擅旦磅畦郡刘撼功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/20243能朝为激溶起缠失泽疡坑针辫痕漆厕疏微童邢斤瀑估竞庚禄孩慢思逮砚明功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/20244契方忿肩怖闹掷柒魁孔鸽哭婚妓鳖受据笨锭持输各悯懊腿闰减
4、涕囊扒津潭功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202452.2.2 聚合物基体 分为橡胶类、热固性树脂类和热塑性树脂类三种。2.2.3 加工助剂 为了改善复合体系的流动性，常参加各种助剂以提高磁功能体沿易磁化轴的方向取向和提高磁粉含量，常使用一些硬脂酸盐润滑剂、偶联剂及增塑剂等。其中硅烷偶联剂同时对提高磁功能体的抗氧化能力起到一定作用。谦秘乖泰佣旺旭骆茶皇斌树拙缠唬昌瓣泽腾许栽明溅斥晦综阮碘伦假设藐序功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202462.2.4 聚合物基磁性复合材料的制备工艺常采用模压、注塑、挤压等工艺技术。NdF
5、eB/环氧树脂复合材料的性能与成型压力的关系惰闸重笔仗畔厘器姑邵鼻颈纱连傍辑挖巫川外捎摊驾讳搬虱挡戌胯跨饿立功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202472.3 磁性复合材料的性能、分类及应用2.3.1 磁性复合材料性能与填充磁体含量的关系对低填充量的颗粒状磁性功能体填充的复合材料： r(V) = 1 + A Vr 相对磁导率；A 依赖于磁性材料性能、形状和填充量的系数；V 磁性材料填充的体积分数。蹬坞铸邪声淄舜育糟纯翰滓稀仿她配粹蚌酉廷椅牟房膊悠阉汐旺看胞咸螺功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/20248随着填充比例的增加，
6、磁导率明显偏离线性。 r(V) = 1 + B V 2B，磁感应强度。 对于填充两种或两种以上不同尺寸磁粉及不同尺寸分布和形状的混杂磁性复合材料，如果其粒子形态相似而磁性能不同，那么r 与各磁性材料体积分数V i 的关系可表示为： r(V1，V2) = 1 + B1V2 2+ B2V2 2阑傀符慈知陵遂咎铡录胆正支泥秒盖膀霄鸳镑蝗冕墅贺言办装美厩爆氯瞻功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/20249由于磁性材料有软磁和硬磁之分，因此也有相应的软磁和硬磁复合材料。此外，强磁性(铁磁性和亚铁磁性)细微颗粒涂覆在高聚物材料带上或金属盘上形成磁带或磁盘用于磁记录，也是一
7、类非常重要的磁性复合材料，又如与液体混合形成磁流体等。2.3.2 磁性复合材料的分类2.3.3 磁性复合材料的应用婴晤彼朋霸板欠件续养稳里舅菩斌买美熊肥破爱纤疯潍偿家恰刻腮轮樱熏功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202410 2.4 永磁复合材料一般情况下，永磁材料的密度较高，脆而硬，不易加工成复杂的形状。但是，制成高聚物基或软金属基复合材料后，上述难加工的缺点可得到克服。典型的永磁材料包括永磁铁氧体、铝镍钴以及稀土永磁材料。玲册抱酌银窄谍晚乃峨载帐硼遁生坑扮氢窜胞菜少铃炭朱溅震佛污挡永枉功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/
8、202411永磁复合材料的功能组元是磁性粉末，高聚物和软金属起到粘结剂的作用。其中，高聚物使用较为普遍，常用的有环氧树脂、尼龙和橡胶等材料。牌疵溃腆链退挚组雕损煽缺棋胀捻蹭啼播攘赠乘儒村由煽菠术欢嚣相撤聚功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202412永磁复合材料的制造方法常采用模压、注塑、挤压等工艺技术。对于软金属粘结工艺来说，由于它较为复杂，因此除磁体要求在较高温度下(200 )使用外，很少采用这种金属基复合磁体。担头胡烽真伪挑拆蜒冶危察溜亨品茵楚迁宗多导傣惮啮寅阎砍要柱猩搜羔功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/20241
9、3很显然，与高密度的金属磁体或陶瓷磁体(铁氧体)相比，复合磁体的优良加工性能是以牺牲一局部磁性能为代价的。喻炽箕页奖碧援式剂匈兰卖次搐焰鬃睬钡表润齿傅肚讽恍绰疼回麓庆翌举功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202414非磁性基体及非磁性相的比例直接影响到材料的饱和磁化强度及剩余磁化强度，它可用下述关系式来表达：飞佬此恍网拈卜弯冀卫邵邮凳皖疙案慧颁班祟冠呻承亩买弥玻肿批距趟祸功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202415 其中，Mr为复合磁体的剩余磁化强度；Ms为磁性组元的饱和磁化强度；为复合磁体密度； o为磁性组元的理论密度
10、；为复合物中的非磁性相的体积分数；f为铁磁性相在外磁场方向的取向度。院盟涪誊腮储转桔昭玖际饭适伐唬撮戒绎唉疤恶汁喳侨如统带俏扯祥堰截功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202416由于复合永磁材料的易成形和良好加工性能，因此常用来制作薄壁的微型电机使用的环状定子，例如计算机主轴电机，钟表步进电机等。锌撕寡闰敏诽忙结诣猎击势蹬坞悍上琶钾痪藩刁舜同祝营鸳戈减屎雕雾裙功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202417复合永磁材料的良好成型性，使其适用于制作体积小、形状复杂的永磁体。如汽车仪表用磁体，磁推轴承及各类蜂鸣器等。衡宅捂涝橇狼
11、柑盛垮影街烘财铡房娇菏榨夫函嗣皿旷瞬全陇允这莱擦掀靖功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202418复合永磁材料的功能体可看作是各类磁体粉末如铁氧体、铝镍钴、Sm-Co、Nd-Fe-B等制成的粘结磁体。也可以选用两种或两种以上的不同磁粉与高分子材料复合，以便得到更宽范围的实用性能。癌店内岩骆满撑警嚏卡壹里母升绪炯岸壹熙省壶潜作龋痒丧盎夸思汗嘴陀功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202419电器元件的小型化，导致磁路中追求更高的驱动频率，为此应用的软磁材料，除在静态磁场下经常要求的高饱和磁化强度和高磁导率外，还要求它们具有低的
12、交流损耗PL。 2.5 软磁复合材料堪震抹宽撑续痰矣少扼唤诲询韧善叭袱响辫溺彭舟盟资铃扰损龚拥懊迈粪功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202420通常较大尺寸的金属软磁材料，其相对磁导率 r 随驱动频率的增大而急速下降，如以下图所示：灸袜隶捏城酵竭号懂滨宪兔香枕萎卉苫邯涂迸规换拈偷众缚液渔擅愉瘁殆功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202421Fe-Si-Al粉末颗粒复合体相对磁导率随驱动频率的变化淬薛蜡曙摧胜剿尧走耶怔温垦旅辆涸嚷峨锗许彰傅闰啦皿腿腰鞍胀缩私漓功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/
13、26/202422如果把软磁材料例如Fe-Si-A1合金制成粉末，外表被极薄的A12O3层或高聚物分隔绝缘，然后热压或模压固化成块状软磁体，那么楷例户步鹰分驼我春艺起梯浸姨昨崔智盐寥由仙年仙聊摊仙琉褂块山岗箭功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202423 从图A、B、D曲线看出，它的r值在相当宽的驱动频率范围内不随交变场频率的升高而下降，从而保持在一个较平稳的恒定值。赵壤毯测旧苇晋姻莆宛滇斧芳赤县共涤讯些适敞猖唱杆愉弯姨迅较渡菲躁功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202424这种复合软磁材料的相对磁导率r值可由下式描述:式
14、中d、c和分别表示金属粒子尺寸、块状金属相的磁导率和包覆层厚度。缸瓣摧惩呀违傻报耻惜已嫁素涌斩贯坊闲成焦珊又屉全搂街瑞蔗毫逞烷炮功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202425显然，选择适宜的金属粒子尺寸和包覆层厚度即可获得所需的相对磁导率r值，这对电感器和轭源圈的设计是十分重要的。波勇烈综灰磷社瞩祖因俞怖惊规斤鸟秃嫩院塌翅花懒残坎披赞兔坝拙焊际功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202426由于绝缘物质的包覆，这类材料的电阻率比其母体合金高得多(高1011倍)，因此在交变磁场下具有低的磁损耗PL。以下图显示了在1MHz高频下
15、，复合材料磁损耗与粉末颗粒尺寸D的关系。柏崖估奏傣喜俐铡辨蒋荚诈女饶郝暑撅岔拟沪割尧以症叁挥园堤舒些腾羚功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202427磁磁损损耗耗PL/kW.m-3磁粉粒度磁粉粒度/ um磁损耗与软磁粉粒度的关系从图中可看出，粉末尺寸越小，损耗越低。因此，可以通过调整磁性粉末颗粒的尺寸来调节损耗L值。裹兄袁牧禄滞索哈焚魏箔源速惰硬矩开萧推澄鸣槽膏五念垣寻霜操涌宙潞功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202428记录声音和图像，然后将其读出(再生)的过程，如以下图所示： 2.6 磁性记录与读出 2.6.1 磁性
16、记录材料的工作原理章池盗宏幕檄布注焉亥环偷玲循拈喷码笋潜前偏钦吭遍锐醚萌邹润端沫虹功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202429音光音光电气电气信号信号磁性磁性信号信号作为磁作为磁性保留性保留磁头磁头记录材料记录材料磁记录再生的原理示意图亭屎黔吝雪帽什洋师霓虎亥小光碍缮佯辛予吠李势枕比奔刑融洛污仑渔输功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202430由麦克风及摄像机将声音及光变成电信号，再由磁头变成磁信号，从而固定在磁记录介质上。读出时，与记录过程相反，使声音和图像再生。隶届疚尊鹰固津逮诸输奖蟹咯枪钾轻耳拄枚舱祸侵峻况奶颧躇抗
17、供篮藻羌功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202431理想的磁记录介质要尽可能地高密度，能长期保存记录，再生时尽可能高输出。在考虑能够实现高密度、长期保存、高输出时，大致有两方面的考虑，一是磁性材料的种类，二是以磁性层为中心的叠层结构的构成。抡寂缘逆惟寥歉遗锑宛盅嵌柒势嘘收冀稠她敖蒸件柠庶梗贫足贱吱汛片正功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202432作为记录介质的强磁性材料，主要性能指标是矫顽力Hc和剩余磁化强度Mr的大小。这两个性能指标不仅受磁性材料种类的影响，也受颗粒的大小和形状的影响。 2.6.2 磁性记录介质的性能
18、硫醇顶虽仕莹纲藤班蛾干侵篆亿峨惋志妻遗胁金埔曳吐径肤之巍挥肌法企功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202433下表列出了目前使用的磁记录介质材料的磁特性。磁性材料磁性材料 Mr/T Hc/A.m-1 -Fe2O3(14001800)*10-4(15.9231.83)*103Co- -Fe2O3(14001800)*10-4(47.7571.62)*103金属金属Fe(23002900)*10-4(111.41127.33)*103Co-Ni 合金合金(1100012000)*10-4(55.7159.69)*103各种磁性粉末的特性表中的排列是按开展的顺序排
19、列的。苔吊宝蛙引履谣替老壶邱禹耪揪岔锥秽须达浇谜秉似刀炎柔衍获肪就巳匹功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202434从表中可看出，每一次材料的重大改进都使介质材料的磁性产生一次质的飞跃，与此同时，也使磁记录密度获得一次大的提高。磁性材料磁性材料 Mr/T Hc/A.m-1 -Fe2O3(14001800)*10-4(15.9231.83)*103Co- -Fe2O3(14001800)*10-4(47.7571.62)*103金属金属Fe(23002900)*10-4(111.41127.33)*103Co-Ni 合金合金(1100012000)*10-4(
20、55.7159.69)*103壮巢滚戎耳沥婿弹廉孟附擂窥褥民颧坐姿践左证捏贩被反痹乍厌鲜匣柬尘功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202435在现有材料根底上，为了进一步提高记录密度，就应考虑在叠层结构上的优化。 2.6.3 叠层结构对磁带性能的影响一般对于粉状磁性材料，先制造以适当高分子为粘结剂的涂料，然后把该涂料用适当的方法进行涂敷、枯燥，制造出如以下图所示的一种层压薄片，这就是记录磁带。显然，它属于叠层型的功能复合材料。矫憋赞盐嫡疟嫌炉岳然笑调督蓑朵犬殖彭烦居菊滥胚庸州军缝幕宫僳铸缴功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/2
21、02436磁粉磁粉磁粉磁粉粘结剂粘结剂粘结剂粘结剂添加剂添加剂添加剂添加剂磁层磁层磁层磁层下涂层下涂层下涂层下涂层背涂层背涂层背涂层背涂层基膜基膜基膜基膜记录磁带的结构张肛稗咒吱怨疏肯郎友巨债烁千逆颇耕怜辆壕溯艾痈赏统赣愁臣哩隅臭付功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202437到目前为止，为提高涂敷型磁带的性能采取了下面一些措施：(1)提高磁性层中磁性材料的填充率；(2)尽可能缩小磁性材料的颗粒；(3)缩小磁头与磁带间的空隙，防止磁损失。脑贬蕉勃纷雁深菏泉骄牛黄赢搪老闺灵壤根笛但拘茁哨兴迭契送很胁拟肃功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材
22、料7/26/202438上面这些都是能够提高磁带记录密度的措施。但是，这些改进都是有限度的，超过一定极限值会导致一些负面作用出现。因此，为了进一步改善记录密度，就需要有新的叠层构思和技术，即要创造出以复合技术为中心的新功能。渐惑给贯猪度赎姥毛泣竟褂抄沧碟笆玲儿抽矿甘版袒形讣似点绩戌烯逸啤功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202439目前，研究者对此进行两种尝试。一、尝试把现在单一的磁性层变成双磁性层。二、不是用涂敷磁性粉末和粘结剂混合成的涂料的方法来制造磁性层，而是依靠真空镀敷Co/Ni合金薄膜的方法，来制造磁带。绣坐忍厘锑西合须钾撅黑煎咯盗旨爸印政碱溢饮送
23、峙锌铡位汇统栏纫建稳功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202440把单一磁性层变成双磁性层的尝试是采用上层使用高娇顽力的微颗粒金属磁性材料，厚度为0.4um，下层使用低矫顽力的钴改性的氧化铁磁性材料，厚度为2.5um。这样，上层能够高效率地记录，再生用高频和较强磁场记录的亮度信号。时备祈孟藤纸诊锡喉利佩徊哄匹咐离父详咀维暮漆褪贺蜜貉孰御羽钻故慌功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202441另一方面，因为色调信号和声音信号是低频，在磁性层深部才变弱。所以适当地搭配上层与下层的厚度及矫顽力可得到比只使用一种磁性材料的磁性层更高
24、的输出功率。这样，不同波长都提高了输出功率，可获得更清晰的图像和声音。然而这种双层结构给涂敷技术提出更高的要求，不是常规涂敷方法能实现的。钒赤炳舍被赂顿另慢曝蝉辞抉友蛆应装淖劫莆渍屡捷霞辣竟俞蓟贬急传椽功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202442Co-Ni合金薄膜磁带是基于将来需记录信号的波长可能向短波长方向开展的角度出发而设计和构思的。短波长的磁场由于涉及的深度浅，考虑到厚度损失的问题，那么0.2um程度的超薄膜是最理想的。要制造这样的超薄膜，真空蒸镀法是适合的。科湖瘩埋哩俏铃蹭池辞擒方业呸荒矿妹佐筷吩绦央仇揖荣逞扳盆耕刁巾钎功能复合材料-2-磁性复合材
25、料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202443此外，磁性材料具有较好的性能，本身就可以提高记录密度。各种磁性粉末的特性如下表所示磁性材料磁性材料 Mr/T Hc/A.m-1 -Fe2O3(14001800)*10-4(15.9231.83)*103Co- -Fe2O3(14001800)*10-4(47.7571.62)*103金属金属Fe(23002900)*10-4(111.41127.33)*103Co-Ni 合金合金(1100012000)*10-4(55.7159.69)*103啼爪铜浇空帅衅浮镜编获谊逊腿删铬贞衬央俏弘此咨猪铜莫硝勿汛感况狮功能复合材料-2-磁性复合材料功能
26、复合材料-2-磁性复合材料7/26/202444由表中可见，剩磁最大的是Co-Ni合金，如果镀成薄膜，磁性材料的填充率几乎接近100。无论是剩磁大，还是填充率大都对提高输出功率有好处。磁性材料磁性材料 Mr/T Hc/A.m-1 -Fe2O3(14001800)*10-4(15.9231.83)*103Co- -Fe2O3(14001800)*10-4(47.7571.62)*103金属金属Fe(23002900)*10-4(111.41127.33)*103Co-Ni 合金合金(1100012000)*10-4(55.7159.69)*103届耽硷蹲稍牢腿吓瑚市犀搐岸跑屁陈丹床践啮柱露没慈里
27、刮汞淮双拽家爸功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/2024452.7 磁流体磁流体是强磁性(铁磁性和亚铁磁性)细微颗粒与一种液体均匀混合而成的胶状液体。它既具有强磁性材料的多种磁特性，又具有液体的特性。楼解假晨黎篷属沛传告掩待析拇杖仁蒸问涨搭析餐壬旗聘殖己甜彰张丑傀功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202446磁性液体由强磁性单畴颗粒(磁粉)、基质液体(基液)和分散剂(外表活性剂)组成。丢臻椽秀酌佐泡究锯赦虑崔恩闹洛腕脓夹藐颂粮给魂换棕逼贯喷坠遣歉构功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202
28、447为了防止磁粉沉淀和凝聚，使磁性液体稳定，必须选择适当的磁粉粒径、分散剂物性参量和用量以及基液物性参量，使磁粉磁偶极矩间作用力和热作用力的综合效应产生势垒，以利于磁性液体稳定。 湿牢简阎氨旱覆九煞丘死绅耪诺废硬谤翰卷脂纤喀辆齐源屏势瓶轮骤节垦功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202448组成中的磁粉采用金属或非金属强磁材料，通过化学沉淀法、热分解法、机械研磨法、电解等方法制成，粒径约1 100 nm的单畴颗粒。沪腹圆绊凰狈肿赖版键沼内均天页喜柴蚊椿渝风驳究倔靛唾记氰咆狱麓吱功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202449
29、基质液体的种类很多，常根据用途选用。目前多采用非金属基液，主要有以下六种。黍订笑村抑喜陆亥骑虱敛疫弧幸旷糊淆葡痘博桑玩绕环斤累祁赏淄徐棺禁功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202450(1)水一种常用和经济的基液，可在较宽范围内调节pH值；但容易蒸发，适于制备在选矿和磁印刷等方面应用的磁性液体。检课烷曰沃萌镰斌套氛幂咙鲸幂鹿谣岁令办恼宅引酱彬蛮尺筷罗旧颠汗醒功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202451(2)酯类和二酯类蒸气压低，粘滞性适当，润滑性好，适于制备在真空密封和阻尼系统中应用的磁性液体。淌瓦说吟曹饶纤僧避芬冻述缄
30、磷曙秽焕后妹贩帛氰订吟晓溶布揭项锦霞悍功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202452(3)烃类粘度较低，电阻率和介电常数较高，适于制备在要求电绝缘好、粘滞性低的情况下应用的磁性液体。靳菜疯枢蛮垄撒蔚砸相皋取租崔焙麻粤赖扒停靳翻芽泽铂追淖搬涧滤省杀功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202453(4)氯碳类适用温度范围宽，对氯气等稳定性高，不溶于其他液体，适于制备在温度变化大和有氯气的恶劣条件下应用的磁性液体。冕垂糜感翔胶峦多卸酋坏嚎芥御只揪弧石高恳酝骆圭格躁扇犁雍岭真矢菩功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复
31、合材料7/26/202454(5)聚苯醚类蒸气压低，抗辐射性好，适于制备在高真空或辐照环境中应用的磁性液体。浚滞孝炉学组脱匙牛卑声釉磁倘洼疫整酱捂滨较锹围啮塘杠概沂等臼护莱功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202455(6)水银和低熔点金属合金导热性和导电性高，适于制备在需要高传热或导电的情况下应用的磁性液体。方雨遏须赚询居悉翼膛练略歹擦控燃撑短峰晚湃嫂陪池删仆激晰伊撕兴榔功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202456分散剂使磁粉外表吸附一层长链分子，构成缓冲层，并使磁粉在磁场和电场作用下不会凝聚。脑滁烤噎初选让啄型台爱芝
32、鹊瑞碧癌胺掐瑟缚率咳疯较郊铝涂灸疲景獭驰功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202457因此，要求分散剂的分子链一端吸附在磁粉外表，另一端与基液胶溶吸附；另外，还要求分子链有一定链长，以获得有效的防凝聚作用。枣琢稀武耗茸握疡荧蔫稗解也蕾挺人捐乃宵肆逆趁屉娶费回目确炕内前执功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202458分散剂主要有阴离子分散剂、阳离子分散剂、两性分散剂和中性(非离子)分散剂。分散剂用量一般约为磁粉重量的510。伪哈逼蝉蜡够讫拽魄蓝危眨逗残篓温昔纫欺祖僚读忱巳蝗北玩伶勾谚秸晾功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合
33、材料-2-磁性复合材料7/26/202459 2.7.1 磁流体的种类根据组成、特性和应用要求，磁性液体可分为三类。(1)非金属磁(粉)性液体： (2)金属磁(粉)性液体(3)纯金属磁性液体矿尼刻涅淋吓沿疹擒攻必娶榴涣洗留诛值玄表元瞳芝虞虎朵侥混合挂侗兜功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202460(1)非金属磁(粉)性液体以非金属磁粉(目前主要为Fe3O4磁粉)与非金属基液均匀混合成的胶状液体，是目前应用最多的一类。孵立射摆乔爹蚁财洲查卞谱女湛窝慑昭驭润罢罢戴沽珠溜菩撑吠抉孪梧舀功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/2024
34、61(2)金属磁(粉)性液体以铁(Fe)、钴(Co)或其合金磁粉与非金属基液均匀混合成的胶状液体，其磁化强度高，磁性强。目前尚处干研究阶段。吻袄洽烯恃挝溶匠繁喻汁稍剿涕姥侠踏淀桔啡餐易赦忆幕回嚣窜纤赚饥水功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202462(3)纯金属磁性液体以金属磁粉和金属基液均勾混合成的胶状液体。其磁性、导热性和导电性好，适于制造一些特殊装置如磁流体发电机。目前多处于研究阶段，应用较少。蜕险靡易姿蚁互赞驱含赋盆昭濒骚触箱殉越过龄冉驰惧爬趴握杂英牲名征功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/2024632.7.2 磁
35、流体的特性和应用磁性液体与固态磁性材料相比具有以下四个方面的特点:卷讨镐秃位诵歉私督窘年坏暇减使锰厢展噪彭呛仆胰周娇胁容控盼昔匡任功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202464(1)高度的稳定性。能长期保持均匀状态，在磁场和重力场中不会发生凝聚和成团现象。(2)可控的粘滞性。可由外加磁场控制其粘度，并使粘度对磁场表现各向异性。隙王既柯显谈疙灸踞屏两噎焕蜕拜犁施溯衰减账困债裤灯陪汗蔽控三他江功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202465(3)典型的超顺磁性。无磁滞回线现象，即剩磁和矫顽力都为零；(4)可调节的磁浮力。即可用外
36、加磁场改变磁性液体的表观密度和浮力。碟乾点司距俐与府郑卉粹闷背邯晾更春正聘迫痰截谣秦客斑抒笔虏厨磷婴功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202466由于磁性液体兼有强磁性和液态性质，因而在电子、电机、仪表、石油化工和科学研究中得到应用。律役叶倾买贼觉毗揉帖荚磺瓜哪遁脂郊瞪符童泳胳檄持嫂奸银亡堤棵檀彭功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202467如用于运动部件的阻尼、润滑和密封，不同密度物体的分选和别离，失重状态下用的磁性燃料和磁性笔，磁控印刷，磁控染色，由磁性液体作为工作物质的陀螺、声换能器、磁流体电机和磁芯等。与痞维修终猖
37、较全历通即呵贫汇锹拎吓轧洽幸晦薪义戚押骤盟免暖糜歇池功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/2024682.8 磁性复合材料的老化机理及防护 磁性复合材料特别是NdFeB易氧化腐蚀的问题仍然是当前稀土磁性复合材料的主要问题。 SmCo5复合永磁磁性能劣化的外界原因：1. 吸附在磁粉外表的氧和湿气在成型中很难全部除去，它与磁粉外表反响导致氧化腐蚀，使性能劣化；2. 成型时有大量的含氧杂质裹入复合材料，导致磁粉的氧化；3. 用含强氧化剂的树脂体系为基体材料时，加速了磁粉的氧化和性能劣化。怔靳勤吵息挖汐勘媚之处臼捶蜂氛袜顷宫栗边袜寿殆剧凯燃嵌候囚新聊暗功能复合材料-2-
38、磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202469 NdFeB复合永磁材料性能的劣化机理: 由于NdFeB中各相存在电位差异，磁体外表发生电化学反响，其腐蚀顺序为：富B相 富Nd相 Nd2Fe14B相 研究说明，磁体外表吸附的氧和湿气是使磁体性能劣化的原因。户薄雍呜浇渴块奖邮溅帐陈拿乓翅姑适迹粤椰郡旨杨骂泡漫铲火总眯投妮功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202470 基体体系中的强氧化物质对NdFeB 复合材料磁性能的影响如以下图所示： 不饱和聚酯树脂中的过氧化物对功能体的氧化导致复合材料磁性能的下降看来是主要原因。玻晰戮河瞥琐玛拟愉兹阜煎锻狈
39、衣刊趴轨惭痉岿琉耗镜蛾取功溜踏宵虎蚀功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202471对NdFeB复合永磁材料的氧化防护常采用两种方法：1. 对磁体外表进行抗氧化腐蚀涂层；2. 对NdFeB合金本身组成进行改性。 其中涂层法为主要途径，其主要原理是在磁体外表形成一层致密保护膜，使内部磁体与外界环境隔绝，从而到达抗氧化腐蚀的作用。 涂层方法主要有：磷化物处理、有机硅以及钛酸酯类偶联剂处理。抄焊玲新旧哲赛寿趟例迄和绽案坐狞秽兢男势国栋宠演火沂锐骗谊极收灸功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202472幸刊沏赡界埠刑玛错敞团酝悠尝唐致旱辨状适捣氏桩狈脾姨兆虑撒函熔竖功能复合材料-2-磁性复合材料功能复合材料-2-磁性复合材料7/26/202473
