浅谈有机高分子磁性材料的性质与应用

彭勃闻

摘 要：有机高分子磁性材料是一种新型材料，材质轻，质地软，可塑性强，应用领域广泛，高分子有机磁性材料既属于有机材料的范畴，也是磁性材料的一种类型。关于有机高分子磁性材料的研究，还处于初级阶段，虽然业界已经针对这种材料进行了深入的试验和分析，但是其应用还不够全面，该文主要针对有机高分子磁性材料的性质与应用进行分析。

关键词：有机高分子磁性材料 性质 应用

中图分类号：TB324 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0117-02

磁性材料是近年来诞生的一种基础功能材料，虽然早在战国时期，人们就已经发现了磁铁现象，但是人们对于磁性材料的开发和利用还不足百年时间。经过了百年的发展，磁性材料的类型越来越多，高分子磁性材料的应用更是为磁性材料家族中增添了一名新的成员。高分子有机磁性材料既属于有机材料的范畴，也是磁性材料的一种类型。关于有机高分子磁性材料的研究，还处于初级阶段，虽然业界已经针对这种材料进行了深入的试验和分析，但是其应用还不够全面，以下就针对该种材料的性质与应用进行分析。

1 有机高分子磁性材料的定义与性质

有机高分子磁性材料是指所含分子具备稳定性，而且具备铁磁相互作用的有机化合物。有机高分子磁性材料材质比较轻，质地软，可塑性强，在有机高分子磁性材料没有发现之前，都是使用的传统磁性材料。传统磁性材料打造比较麻烦，需要经过高温等工艺过程，有机高分子磁性材料工艺简便，耐热性较好，所以使用范围也比较广。

有机高分子磁性材料有复合型和结构型。复合型主要指有机化合物，铁氧体型和稀土型；结构型指含有过渡金属物的分子，一共包含自由基聚合物型，金属原子共同物型和含有大Π键系统的化合物型三种类型。结构型磁性高分子材料本身它就有磁性，而且它的性质很稳定，首要组成元素是碳、氢、氮，一般温度下不会发生变化，可承受温度为220 ℃，分子比较稳定，所以不存在渐变过程。随着科学的发展，对有机高分子磁性材料的不断研究，证明了高分子材料也可以具有无机的特性，包括磁性、导电性和超导性。有机高分子磁性材料的发现，推进了很多领域的发展，比如军事上、生物医学上和传统工艺改进方面都做出了巨大的贡献。

2 有机高分子磁性材料的实践

从上文可以知道，有机高分子磁性材料的自由基是比较稳定的，国外从20世纪80年代的时候开始对此类物质进行研究，在碳、氢、氮的基础上，与高分子进行链接，从而获得具有磁性的高分子化合物。我国在这方面的研究基本上是与国外同步进行的，而且我国现在已经应用于信息领域，我国研究出二茂铁配位聚合物，具有很好的磁性能，这一点，我国是领先于其他国家的，虽然国外也对结构型新磁性化合物进行了研究，但是还没有进入实际应用阶段。该文所研究的有机高分子磁性材料的应用主要在军事、医学和工业这3个方面。

2.1 磁性材料在提高军事实力方面的作用

一个国家的军事实力，代表其在国际上的地位。像中国、美国和俄罗斯，都是在军事上处于领先地位的。军事实力增强，经济和文化也会处在不断发展的道路上。磁性材料在军事范畴的使用有很多。高分子磁性材料的抗干扰能力较强，在航空、航天和军舰等方面是要避免电磁波相互干扰，以免设备失灵。用高分子磁性材料做成的抗电磁干扰器件可以削减电磁的污染；关于战斗机隐身方面，高分子磁性材料应用也比较广泛。在以前对隐身材料的选择着重于强吸收，避免对方雷达侦测到，现在对隐身材料的选择已经不仅仅满足于强吸收，高分子磁性材料质地更加轻薄。因此磁性高分子微球与导电聚合物的复合物对于微波的吸收能力是非常强的，所以广泛应用在隐身和屏蔽电磁方面。

2.2 磁性材料在生物医学方面的利用

早在几千年前，磁性材料在医学上的利用就被前人所发现，中药中磁石具有镇静的作用，因为含有四氧化三铁，所以还具有补血效果。科学的发展，带动了医疗装备的发展，医疗设备的等科技含量愈来愈高。很多医疗设备的生产制造都使用了含有高分子磁性材料的材质。由于磁性高分子自己具备磁性，对磁场的转变是很敏感的，能够在外界条件变化的情况下发生不同的反应，一些特性也会随之改变。最典型的就是磁共振。磁共振的原理就是原子核本身带正电荷，当处在外界磁场的时候，它的运动从自由无序变得有序。当系统变得稳定时，它的值也是相对稳定的，但是如果遇到外力干扰，就会产生共振效应。

2.3 磁性材料在产业中的利用

磁性材料在我们的身边无处不在，好比随处可见的铁锈，它事实上就带有磁性。在传统工业和现代工业中，高分子磁性材料的利用也很普遍。磁性材料具备导电的特点，高分子磁性材料促进了电器的研究与制造。高分子磁性材料质地比较轻，还能制成薄膜，用在光盘上可以大大提高磁记录的密度，对开辟高贮存信息的光盘等功能性产品有很大的帮助。因为高磁性材料具有可塑性强的特点，所以可以制成很多传统磁性材料无法做成的器件。高分子磁性材料可以与很多物质比如细胞、分子等发生链接，所以可以利用这一特性研究出在不同领域所需要的磁性，更好的运用到实际中去。

2.4 复合型磁性高分子材料粘结剂的应用

磁性高分子材料粘结剂有热固性树脂、橡胶、热塑性树脂等，常用的橡胶粘结剂主要有合成橡胶与天然橡胶两种类型，可以应用在柔性复合磁体的制造中，但是与传统的塑料类材料相比，该种材料的成型与加工非常困难。热塑性粘结剂主要为聚酞胺（PA）、聚丙烯和聚乙烯等，其中PA类最常见，目前最常用的PA基体是尼龙6和尼龙“等。日本开发一项用尼龙与聚烯烃复合树脂作基体的粘结稀土永磁材料，熔体流动性较好，可以加工成形状复杂和磁性能优越的磁体川。除了上述这些聚合物基体外，国内还有用二茂金属高分子铁磁体粉作粘结剂与快淬NdFeB磁粉复合制成磁性高分子粘结NdFeB磁性材料，其磁性能比环氧树脂粘结NdFeB的磁性能高。

3 结语

磁性材料在生活各个领域都随处可见，而且其本身就存在生活的各个领域。随着科技的不断发展，对高分子磁性研究的深入，可以发现和改造更多的高分子磁性材料，为人类所用。

参考文献

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