磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)法制備Ni-環(huán)氧樹(shù)脂功能梯度材料研究.pdf

1、功能梯度材料是一種介于異質(zhì)材料和復(fù)合材料之間的新型材料,可以滿足在單一材料內(nèi)部的不同部位實(shí)現(xiàn)不同功能的需要,具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文基于組元磁導(dǎo)率差異,利用外磁場(chǎng)對(duì)磁性組元的磁驅(qū)動(dòng)作用,設(shè)計(jì)、搭建了運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)裝置,分別采用垂直磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)和平行磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)兩種方法制備了成分和性能連續(xù)變化的Ni/環(huán)氧樹(shù)脂系功能梯度材料。通過(guò)金相顯微鏡、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、高絕緣電阻測(cè)量?jī)x和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)等手段,系統(tǒng)研究了Ni含量、磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度和磁場(chǎng)作用次數(shù)等

2、因素對(duì)Ni/環(huán)氧樹(shù)脂梯度材料成分分布、透光率、電阻率和歸一化飽和磁化強(qiáng)度的影響。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 采用垂直磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)法制備的樣品,Ni沿磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)方向梯度分布,透光率、電阻率和飽和磁化強(qiáng)度也沿該方向梯度變化。隨著Ni含量由5wt.％增加至15、wt.％,樣品中Ni成分梯度逐漸增大,之后由于粒子間相互作用的迅速增大阻礙了粒子的遷移,Ni含量為20wt.％的樣品成分梯度又降低。隨著磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度由0.25mm/s增

3、加至3 mm/s,成分梯度逐漸減小。經(jīng)磁場(chǎng)作用1次至5次,形成的成分梯度逐漸增大。磁場(chǎng)作用次數(shù)超過(guò)5次后,體系結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定。此外,Ni沿外磁場(chǎng)方向形成鏈狀團(tuán)簇,導(dǎo)致電阻率和歸一化飽和磁化強(qiáng)度在與鏈狀團(tuán)簇垂直和平行的方向上產(chǎn)生各向異性。建立了磁性粒子在垂直驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)中的物理模型,合理解釋了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 采用平行磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)法制備的樣品,Ni沿磁場(chǎng)方向呈梯度分布并形成鏈狀團(tuán)簇。隨著Ni含量由5 wt.％增加至20 wt.％,樣品中Ni