磁場驅動法制備Ni-環(huán)氧樹脂功能梯度材料研究.pdf

1、功能梯度材料是一種介于異質材料和復合材料之間的新型材料,可以滿足在單一材料內部的不同部位實現(xiàn)不同功能的需要,具有廣泛的應用前景。本論文基于組元磁導率差異,利用外磁場對磁性組元的磁驅動作用,設計、搭建了運動磁場驅動裝置,分別采用垂直磁場驅動和平行磁場驅動兩種方法制備了成分和性能連續(xù)變化的Ni/環(huán)氧樹脂系功能梯度材料。通過金相顯微鏡、紫外可見分光光度計、高絕緣電阻測量儀和振動樣品磁強計等手段,系統(tǒng)研究了Ni含量、磁場運動速度和磁場作用次數等

2、因素對Ni/環(huán)氧樹脂梯度材料成分分布、透光率、電阻率和歸一化飽和磁化強度的影響。
　　 主要研究結果如下:
　　 采用垂直磁場驅動法制備的樣品,Ni沿磁場運動方向梯度分布,透光率、電阻率和飽和磁化強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。隨著磁場運動速度由0.25mm/s增

3、加至3 mm/s,成分梯度逐漸減小。經磁場作用1次至5次,形成的成分梯度逐漸增大。磁場作用次數超過5次后,體系結構基本穩(wěn)定。此外,Ni沿外磁場方向形成鏈狀團簇,導致電阻率和歸一化飽和磁化強度在與鏈狀團簇垂直和平行的方向上產生各向異性。建立了磁性粒子在垂直驅動磁場中的物理模型,合理解釋了實驗結果。
　　 采用平行磁場驅動法制備的樣品,Ni沿磁場方向呈梯度分布并形成鏈狀團簇。隨著Ni含量由5 wt.％增加至20 wt.％,樣品中Ni