高速永磁电机新型磁性复合材料弹性模量预测

一种新型粉块层级转子结构可有效提高高速永磁电机转子强度。为了准确分析新型复合转子结构强度,需要准确预测转子复合磁性材料的力学性能。该文将新型磁粉胶膜复合材料看作由磁粉颗粒、界面和基体组成的三相复合材料,首先基于蒙特卡罗法构建了Abaqus-Python耦合的代表性体积单元参数化模型,然后依据细观力学等效三相球模型推导出界面层的弹性模量,最后基于虚功原理创建磁粉胶膜弹性模量有限元预测模型,并与拉伸试验结果进行比较分析,验证了模型的准确性。在此基础上,研究了细观结构和界面参数对磁粉胶膜弹性模量的影响规律,得到了磁性材料细观结构与力学性能的映射关系。

广泛应用的新型功能磁性复合材料研究

论述了功能磁性复合材料的基本概念、种类和性能;指出了多种新型功能磁性复合材料的应用领域和主要用途。

生物炭/铁酸镧磁性复合材料的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

为获得吸附性能良好、便于回收利用的新型吸附剂以处理染料废水,采用超声辅助溶胶-凝胶法将铁酸镧(LaFeO3)经过一步热解负载于生物炭制得生物炭/LaFeO3磁性复合材料(BC/FL)。其表面形态、结构和组成分析表明:BC/FL的比表面积、总孔容及平均孔径分别为34.67m2/g、0.041cm3/g和7.82nm,磁饱和强度达到40.283A/m,表面含有C=O、C=C=N、C≡C等官能团。批量吸附实验表明,25℃下,当亚甲基蓝(MB)的初始质量浓度为30mg/L时,BC/FL的最佳投加量为1.5g/L,吸附反应在120min达到平衡,去除率可达92.3%,且吸附效果基本不受pH影响。BC/FL对MB的吸附符合准二级动力学模型,Langmuir模型可描述其等温吸附过程。化学吸附占主导地位,主要机理为静电吸附、氢键和π-π共轭作用。吸附反应为单分子层吸附且为自发的吸热过程。

新型碳纳米管磁性复合材料的制备及磁性能

采用水热–沉淀法制备了ZnFe2O4包覆碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)磁性复合材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、Mssbauer谱仪和振动样品磁强计等仪器表征制备样品的结构与性能。200℃是制备纳米ZnFe2O4包覆CNTs磁性复合材料的较好的反应条件,温度过高或过低都生成较多的γ-Fe2O3。包覆在CNTs上的ZnFe2O4纳米粒子为球形,粒径为13～20nm。Mssbauer谱结果表明:大部分ZnFe2O4纳米粒子表现出超顺磁性,少量表现出铁磁性。磁滞回线结果表明:复合材料的矫顽力值为254215.85A/m。

凹凸棒石/CoFe_2O_4磁性复合材料制备及对亚甲基蓝吸附性能

通过低温回流法制备具有吸附和磁性能的凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料（MAT）,利用傅里叶红外光谱（FTIR）、振动样品磁强计（VSM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等对MAT进行表征,并研究了MAT对亚甲基蓝（MB）的吸附性能。结果表明,磁性粒子CoFe2O4以简单的物理沉积负载于凹凸棒石表面;MAT饱和比磁化强度14 emu/g,磁性较强,易于磁分离;比表面积175.85 m^2/g,略大于凹凸棒石。对于25 mL浓度100 mg/L MB溶液,MAT最佳投加量为0.050 g;在pH 3～9范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在293～338 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 kJ/mol,Gibbs自由能变-28.51～33.16 kJ/mol,吸附熵变102.48～102.87 kJ/mol,表明该吸附是个吸热、自发且熵增过程;MAT对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程,是外表面吸附。

利用DBD等离子体处理技术制备Fe3O4/云南松磁性复合材料

采用空气介质阻挡放电(DBD)冷离子体处理云南松木材表面,然后浸泡在带有负电荷的Fe3O4纳米材料溶液中,研究了不同沉积次数对松木表面Fe3O4纳米材料沉积量的影响。采用扫描电镜和红外光谱测试了沉积5次的松木表面的形貌和化学成分变化,并测试其电磁屏蔽效果。结果表明:经空气DBD冷等离子体处理后的松木表面可以沉积Fe3O4纳米材料,松木表面Fe3O4纳米材料的沉积量与沉积次数有关,本研究中沉积5次,每次20 min,效果较好,沉积了Fe3O4纳米材料的松木具有明显的电磁屏蔽效果。

各向同性聚合物-NdFeB 磁性复合材料制备技术

本文以压制成型工艺研究了制备各向同性ＮｄＦｅＢ复合永磁的技术。结果表明，不同磁性粉末和粘结剂对ＮｄＦｅＢ类复合永磁性能影响很大；增大磁粉含量和成型压力在一定限度内有利于提高磁性能。

高性能磁性复合材料——粘结钕铁硼磁体

从复合材料的视角出发,结合自己的研究,介绍了粘结钕铁硼磁体的组分设计、性能设计和制备工艺,并对一些研究动态进行了分析讨论。

端氨基超支聚合物功能化磁性复合材料对Cu^(2+)和甲基橙的吸附研究

合成端氨基超支聚合物(HBPA)后与"一锅法"合成的氨基修饰磁性纳米微球通过戊二醛交联得到多氨基功能化磁性纳米吸附剂。通过傅里叶红外光谱、XRD光谱和热重分析表明端氨基修饰磁性纳米吸附剂(Fe_3O_4@HBPA)成功制备。探讨了Fe_3O_4@HBPA吸附剂对模拟废水中Cu^(2+)和甲基橙的吸附性能。Fe_3O_4@HBPA对Cu^(2+)和甲基橙的吸附时间为120min,温度30℃,吸附剂用量为10.0mg,pH=5.0时对Cu^(2+)的吸附效果最佳,pH大于5,对甲基橙吸附效果都较佳。Fe_3O_4@HBPA吸附剂对Cu^(2+)和甲基橙吸附速率较快,在10min左右就基本达到吸附平衡,温度对Cu^(2+)和甲基橙的吸附影响不大。结果表明端氨基超支聚合物修饰的磁性纳米吸附剂对Cu^(2+)和甲基橙具有较好的吸附能力。

磁性复合材料的制备技术与研究进展

磁性复合材料是当前最活跃的新型材料,综述了当前磁性复合材料的研究现状,重点阐述了磁性复合材料的制备技术和特点,以及国内外最新的研究成果,并展望了其应用前景。

新型磁性复合材料Fe_3O_4@TiO_2的制备与表征

以Fe3O4为核心,采用具有亲水性基团的碳层为连接桥梁,利用钛酸丁酯水解过程中产生的二氧化钛与亲水性基团的键合作用,制得Fe3O4@Ti O2磁性复合材料.通过改变原料的用量和反应条件,采用SEM、TEM、XRD等测试手段,对磁性复合材料的粒径大小、分散性以及改性效果进行了探究.结果表明:该磁性复合材料直径为300 nm,分散性良好,改性效果优异.

Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe3O4磁性复合材料的制备及催化性能

采用悬浮聚合法制备带有环氧基功能团的高分子固载化Fe_3O_4复合材料,再通过开环、缩合、配位等一系列化学反应得到Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe_3O_4磁性复合材料.采用热重差热分析(TGA-DTA)、有机元素分析(EA)、原子吸收光谱(AAS)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对合成的复合材料进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其作为催化剂对醇的选择性氧化的催化活性.结果表明,合成的磁性复合材料平均粒径约为30 nm,饱和磁化强度为22.8 emu/g,剩余磁化强度为2.49 emu/g,矫顽力为47.2 Oe.以30%双氧水为氧化剂,0.02g该磁性复合材料为催化剂,可将苯甲醇100%选择性地转化为苯甲醛,无其他副产品生成.该复合材料是理想的功能磁性配位催化剂.

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料的研究进展

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料是通过分子印迹技术在磁性颗粒表面进行功能化修饰得到兼具特异性识别性和超顺磁性的无机-有机杂化材料。该类材料因其具有高选择性、大吸附容量,在磁场中的定向移动性和疏水亲水可调控性等特异性能已成为国内外研究的重要方向,在食品安全、环境检测和生物医学等领域有广泛的应用前景。本文综述了近年来该类新型材料的制备、表征及应用方面的研究进展,并对该领域面临的挑战和前景作一展望。

不饱和聚酯基磁性复合材料的固化工艺研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC),研究了不饱和聚酯基磁性复合材料的固化反应过程。结果表明,固化交联剂的最佳用量为不饱和聚酯质量的30%,该复合材料的最佳成型工艺为160℃,4min,并在140℃下后固化2h。

聚合物基磁性复合材料

综述了聚合物基磁性复合材料的组成、制备、用途,介绍了作者的最新研究情况,并研讨了今 后聚合物基磁性复合材料的发展、应用前景及制备方法的发展方向。

聚酯结构对不饱和聚酯基磁性复合材料性能影响

以4种不同结构的不饱和聚酯为黏接剂制备了磁性复合材料,并对复合材料进行力学性能和热性能测试,研究了聚酯结构对此复合材料的性能影响。结果表明,随着单位质量聚酯中双键含量的降低,复合材料的冲击强度先升高后降低,最大为6.1kJ/m2,弯曲性能呈上升趋势,热性能逐渐降低,材料的黏弹性逐渐明显。

磷钨酸负载MOFs功能化磁性复合材料催化氧化脱硫

采用溶剂热法制备了羧基化磁性微球(Fe3O4-COOH),进一步采用"一锅法"制备得到MIL-101(Cr)功能化磁性复合材料Fe3O4-COOH@MIL-101(Cr);以其为载体,采用超声浸渍法负载磷钨酸,得到磷钨酸负载化MOFs功能化的磁性复合材料HPW@Fe3O4-COOH@MIL-101(Cr)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等手段对其组成、形貌等进行表征。以其为催化剂,以双氧水为氧化剂,催化氧化以二苯并噻吩为硫源的正辛烷模拟油样。通过单因素法分别考察了超声反应时间、氧化剂用量、超声反应温度、相转移剂用量和催化剂用量等因素对脱硫效果的影响,并初步探讨了催化脱硫机理。结果表明:反应温度60℃,反应时间5 min,氧化剂用量nH2O2/nS为4,相转移剂CTAB用量为0.2%(w/w),催化剂用量为8 g·L-1时,二苯并噻吩的降解率达到73.15%;催化剂重复使用5次后降解率下降7.8%,说明该材料具有良好的催化脱硫的性能且可以重复使用。催化机理初步研究表明,活性中心可能为杂多酸阴离子,Fe3O4-COOH@MIL-101(Cr)起到载体和协同吸附的作用。

NH2-nFe3O4@ZnO@Ce磁性复合材料的制备及其对三氯酚污染物的光催化降解

采用溶剂热法制备了氨基功能化纳米nFe3O4(NH2-nFe3O4),进一步得到纳米ZnO修饰的NH2-nFe3O4@ZnO和Ce掺杂的磁性复合材料NH2-nFe3O4@ZnO@Ce.通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、洛伦兹透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、紫外-可见漫反射(UV-DRS)等手段对其进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其光催化降解三氯酚(2,4,6-TCP)的性能.系统考察了Ce掺杂量、TCP的初始浓度、溶液pH值等因素对材料的降解性能的影响,初步探讨了降解机理.结果表明,NH2-nFe3O4@ZnO@Ce平均粒径约为50 nm,饱和磁化强度为11.98 emu·g-1.在pH 4.0—7.0,NH2-nFe3O4@ZnO@Ce磁性复合材料可以实现对浓度<20.0 mg·L-1的TCP溶液在60 min内近100%降解.Ce的掺杂和NH2-nFe3O4复合有利于形成掺杂能级、加快光生电子的迁移能力,降低光生电子-空穴对复合率,有效提高材料对TCP的降解性能.NH2-nFe3O4@ZnO@Ce循环使用5次后,该催化体系对TCP的降解率仍能保持95%以上,是有优异潜力的TCP降解的绿色催化剂.

Mn_(3)O_(4)/SiO_(2)磁性复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

先采用化学沉淀/煅烧法制备Mn_(3)O_(4),再采用水解法制备Mn_(3)O_(4)/SiO_(2)磁性复合材料,并用于对亚甲基蓝(MB)的吸附。Mn_(3)O_(4)/SiO_(2)的表征结果表明,Mn_(3)O_(4)/SiO_(2)为多孔的核壳结构,BET比表面积达到184.3 m^(2)/g。Mn_(3)O_(4)/SiO_(2)对MB的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程和准二级动力学方程,符合单分子层化学吸附理论,且为吸热、自发过程。在25℃、300 r/min、MB的初始质量浓度为50 mg/L、初始pH为7、Mn_(3)O_(4)/SiO_(2)添加量为2.00 g/L的条件下,MB脱除率可以达到90.23%。Mn_(3)O_(4)/SiO_(2)经过6次回收与循环利用后,其平衡吸附量仍能达到首次平衡吸附量的87.53%,具有较好的可再生性,在印染废水处理方面具有潜在应用前景。

锶铁氧体/尼龙12磁性复合材料的结构与性能

以锶铁氧体和尼龙12为原料,通过共混挤出制备了长链聚酰胺磁性复合材料,采用高压毛细管流变仪,动态热机械分析法等测试表征手段研究了锶铁氧体的添加量对锶铁氧体/尼龙12复合材料结构和性能的影响。结果表明,锶铁氧体添加量较高时复合材料可拥有较好的磁性能,力学性能和加工性能。