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纳米磁性材料的应用与产业化趋势
文章来源:未知     点击数: 次     更新时间:2018-08-28 11:09

 新材料在线®主办的“2018第四届中国好材料”评选活动,特别设立了“磁性行业奖”,吸引了国内不少著名磁性材料生产企业参选。对于纳米材料生产与制造的头部企业而言,纳米材料表层防护提供商一直是乾节科技核心业务之一,但是磁性材料是乾节科技重要的组成部分。结合乾节科技的经验,笔者就在纳米磁性材料的特点、中国市场的未来发展趋式、市场上主流材料的分类做出一些总结和个人磁性材料知识分享,供业内其它企业(特别是此次参加评论的企业)参考和交流。

 

1、什么是纳米磁性材料

 

纳米材料是指材料的组成是处于纳米级的晶粒、原子按一定的模型排列的新型材料,其晶粒大小在1nm-100nm之间。磁性纳米材料是指达到纳米级的磁性材料。

 

按照维度来分,有超一维的纳米粉末、一维纳米薄膜、两维纳米纤维和三维纳米块状磁性材料。纳米磁性材料的特性与常规磁性材料相比有较大不同,这是因为纳米材料在磁性物理性质表现完全不同。使用这些不同的优越的表现性,可以做出很多新型的材料。

 

2、纳米材料的特性

 

纳米材料特点与传统的纳米材料不同,除了上述原因之外 ,还在于材料晶粒的量级、晶粒的的排列结构、表面能级、键能等基本组成方式完全不同于常规材料。纳米材料在磁性方面的表现方式与常规的材料有什么不同之处,读者可以参考本人在新材料在线®“专栏作家”杨煊栏下其它文章,在这里就不再进行详述,只进行一个大致的简述。磁性纳米材料是纳米材料重要的组成部分,所以具备很多纳米材料相同的特性,如量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等。

 

3、纳米磁性材料的分类

 

新材料不断发展的市场环境下,纳米磁性材料也不断发展与更新,被运用在生活中的各个方面。现在的市场中的纳米磁性材料可以按材料性质分为下面这几类:磁性纳米微晶材料、纳米磁性微粒材料、纳米磁性有序阵列、纳米磁性结构材料等。

 

4、纳米磁性材料在中国市场的未来发展趋势

 

1)纳米永久磁材

 

在特定的制备环境中,磁性纳米材料可以制备得到单磁畴的结构,性能比普通永磁材料具备更加优越的特性,特别是现在研究中的以稀土制备的永磁材料在电机领域的使用,极大提高了电能转换效率,永久磁电的企业在这方面值得尝试与科研。

 

2)纳米磁记录材料

 

实验数据表明,当材料的晶粒进入纳米尺寸时,具有通常结构下同成分的材料不具备的磁性特性,磁性材料的结构也从多畴区变成单筹区结构,矫抗力达到材料的最大值。所以用它制备的磁性记录材料具有更高的电磁抗燥性,更高的音频、画质,并且可以达到更高电磁密度,特别是最近业界对于多层膜的使用,在更大程度上提高了纳米磁性材料的存储能力。

 

3)纳米磁性液体

 

纳米磁性液体的表现密度随外磁场强度的增加而不断增大,使用磁性材料这一特点,可以对不同比重的物质在比重上进行分离,可以通过控制磁性材料不同的磁场强度,进行特定磁场情况下的特定密度的物质间分离。同时磁性液体还可以用于磁性润剂替代润滑油降低环境污染。磁性液体材料这一特性可以运用在环境治理、水处理、吸附脱硫等工艺中。

 

4)软磁材料

 

软磁材料主要用于电动机定、转子、变电器、继电器铁芯等。通常容易被反复磁化,在外磁场去掉后,容易退磁的材料,要求其尺寸尽可能小,所以纳米软磁材料是理想的选择。

 

5)生物医学的运用

 

磁性纳米材料在医学上可以用在磁共振成像对比、磁性药物、磁性感化、组织修复、肿瘤磁热疗、抗体、药物分子、基因报告等领域,除此之外,纳米磁性材料在吸波材料、气敏材料、传感器方面的运用也具有巨大的市场需求。

 

6)其它行业的应用

 

化学应用中可作为化学反应中催化剂,往往寿命更长,催化效果更好,在各种反应中有着广泛的运用。磁性纯化,由于纳米材料的特性,对固体物质进行吸咐、清洗、解吸等操作。

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