改性铁基磁性材料的制备及其对水中Cd(Ⅱ)的吸附

本文通过氨性浸出方式处理吸附Cd(Ⅱ)之后的零价铁材料(Fe≡Cd),使表面吸附的Cd(Ⅱ)脱附同时对材料改性,获得了一种新的改性铁基磁性材料(MFe)。基于紫外光谱、溶液化学和量子化学分析,证实了Fe≡Cd上的Cd(Ⅱ)与游离NH_(3)结合形成Cd-NH_(3)配合物从而实现脱附的可行性。结果表明:(NH_(4))_(2)SO_(4)和NH_(3)·H_(2)O浸出可以有效脱附Fe≡Cd表面的Cd(Ⅱ)。脱附改性后材料的结构性质发生了明显改变,生成了大量吸附活性强的铁(羟基)氧化物,且—NH_(2)基团成功修饰在材料表面,为Cd(Ⅱ)提供了更多的吸附位点。改性磁性材料(MFe)对Cd(Ⅱ)的吸附量较Fe^(0)(Q_(e)=23.5 mg/g)明显提升,达47.0 mg/g,且循环再生性能良好,可高效循环6次以上。

毛竹生物炭磁性材料对孔雀石绿染料的超声吸附

以毛竹为原料制备毛竹生物炭(PEC),采用共沉淀法制备了毛竹生物炭磁性材料(Fe_(3)O_(4)@PEC),并对其进行了FTIR、XRD和SEM表征及比表面积与孔径分析。通过单因素实验优化了Fe_(3)O_(4)@PEC吸附孔雀石绿染料的工艺条件,并对其吸附过程进行了动力学和热力学研究。研究结果表明:Fe_(3)O_(4)@PEC吸附孔雀石绿染料的最优条件为孔雀石绿质量浓度40 mg/L、溶液pH 6.5、吸附剂Fe_(3)O_(4)@PEC加入量0.4 g/L、超声吸附时间40 min、超声温度30℃、超声功率350 W。最佳条件下对孔雀石绿的吸附率高达95.01%。重复利用三次吸附率仍可达87.12%。吸附过程符合准二级动力学吸附方程和Langmuir等温吸附模型。

基于二维磁性材料的自旋轨道力矩研究进展

信息技术的高速发展对信息处理与存储器件的性能提出了更高的要求.同时,随着器件尺寸不断减小,传统基于电子电荷属性的半导体器件面临热耗散和量子尺寸效应的难题与挑战,半导体技术也由此进入后摩尔时代.区别于传统基于电荷的电子器件,基于自旋属性的非易失性自旋电子器件不但具有较高的集成度、读写速度及读写次数,而且可有效避免热耗散,为信息存储、处理和通信等领域的发展构建了新的技术平台.近年来,二维材料凭借其独特的能带结构和丰富的物理性质而备受关注,特别是二维磁性材料体系在自旋电子学领域展现出极大的研究潜力和应用价值.本文首先介绍了二维材料常见制备方法,聚焦概述了二维磁性材料在自旋轨道电子学领域中的研究进展,最后对本领域研究进行了展望.

g-C_(3)N_(4)/Fe_(3)O_(4)/BiOI磁性材料的制备及其可见光助芬顿催化性能

采用共沉淀-回流法制成g-C_(3)N_(4)/Fe_(3)O_(4)/BiOI磁性复合材料作为异相光助芬顿(Fenton)催化剂。运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和N_(2)吸附-脱附等手段分别对催化剂的形貌、结构、组成、磁性和比表面积等进行了表征,并以罗丹明B(RhB)为模型污染物考察了材料的可见光催化性能。实验结果表明,当BiOI的负载质量为50%时,在可见光照射下,复合材料具有最好的光催化性能,180 min内对RhB的降解效率可达到99.20%。较高的光催化性能归因于所制备材料对RhB较强的吸附、强烈的可见光响应以及异质结构促进了光生载流子的分离。进一步在光催化体系中加入适量的H_(2)O_(2)后,可极大提高三元复合材料可见光助Fenton降解RhB的效率,30 min内即可达到98.44%,这得益于体系中发生Fenton反应产生较多具有强氧化性的羟基自由基,同时光生电子可加速Fe^(3+)/Fe^(2+)的氧化还原循环,提升了Fenton反应效率。且催化剂经循环使用5次后,仍保持良好的可见光助Fenton活性与磁性能。

“双碳”战略背景下铁氧体磁性材料及器件发展机遇

新型电力电子(PE)系统的构建是减少二氧化碳排放的重要手段,磁性材料及器件是构建该系统最重要的电子元件之一。介绍了最新PE系统中使用的磁性材料及器件,证实了磁性材料及器件在新型PE系统中的重要作用。分析了我国铁氧体软磁材料发展状况及与世界最先进水平之间存在的差距,提出要与系统设计者加强交流合作,共同推进新型PE系统的发展,让磁性材料与器件为实现“双碳”目标做出更大的贡献。

基于PECT-EMAT复合检测方法的铁磁性材料的复合缺陷检测

铁磁性材料在现代能源工业设备关键结构上广泛应用。一些关键部位由于生产、使用时产生的拉应力状态及环境影响,易萌生表面应力腐蚀裂纹,同时在弯管或焊缝处经长期冲蚀也可能出现内部局部减薄缺陷,对工业设备结构的安全可靠性构成了严重的威胁。本研究提出并开发了基于脉冲涡流-电磁超声复合电磁无损检测方法来检测铁磁性试件的表面裂纹和底部减薄缺陷。并开发了基于频谱滤波的信号分离方法,成功提取出复合检测中的脉冲涡流信号和电磁超声信号。实验结果表明,其中脉冲涡流信号可以有效检测试件的表面裂纹,电磁超声信号可以很好地定量试件底部减薄缺陷的残余厚度。由此可见,本研究开发的新型方法可以同时检测试件上下表面两种类型的缺陷,具有明显的优势。

基于MEMS芯片的磁性材料TEM表征技术

传统透射电子显微镜(TEM)以电磁场为透镜,通常情况下磁性材料不能直接在TEM下进行观测,一般使用以碳为支撑膜的双联铜网作为样品载网,但仍然有一定的破损概率。设计并实现了一种新型的基于微电子机械系统(MEMS)芯片的磁性材料TEM表征技术。该技术通过磁性TEM芯片和配套的样品杆,在TEM内形成一个密闭空间。将磁性样品上载到磁性TEM芯片上,从而实现在TEM下对磁性样品的安全观测。该芯片的核心结构是可以透射电子束的超薄氮化硅窗口,该窗口采用低压化学气相沉积(LPCVD)法制备,具有极高的机械强度,最高可以承受接近400 kPa的气压差。实验结果表明,利用该TEM表征技术可以在TEM下成功观测铁包硅和NiO两种磁性材料,分辨率可以达到原子级。

“磁性物理与磁性材料”课程多模式教学设计与探索

基于“强化基础、科教融通”的教学理念,提出针对性小班教学,将“知识点教学+翻转课堂+课堂研讨解决问题”等多模式融合的教学手段应用于“磁性物理与磁性材料”课程的教学实践。重视基础拓展的同时,紧跟科技前沿,激发学生研究兴趣,使其积极主动学习。着眼于授课学生的科学研究兴趣和方向,开展针对性教学内容,引导学生将专业理论知识与科研实践相结合,激发学生对未来科研工作的兴趣与热情,助力培养基础知识扎实、自主学习能力强和创新意识高的新时代人才。

氨基硅烷功能化磁性材料固定化琼胶酶的性能

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对制备的SiO2包覆Fe_(3)O_(4)复合粒子(Fe_(3)O_(4)@SiO2)进行改性,制备了氨基硅烷功能化磁性材料Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2,将Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2作为载体用于固定化琼胶酶。采用SEM、FTIR、VSM对Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2和固定化琼胶酶进行了表征,对琼胶酶的固定化条件进行了优化,评价了固定化琼胶酶的性能。结果表明,琼胶酶成功固定在载体上。Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2的磁化饱和强度为48.4 emu/g,固定化琼胶酶的磁化饱和强度为42.8 emu/g,二者均具有较高的磁性。在加酶量为7 m L、戊二醛加入量为4 m L、交联时间2 h、固定时间2 h条件下,酶活回收率为67.74%。与游离琼胶酶相比,固定化琼胶酶具有更强的热稳定性和pH稳定性,其在使用7次后相对活性为40.41%。

磁性材料控制与生物医学应用研究进展

磁性材料是一种重要的刺激响应材料,可通过外部磁场穿透组织和器官实现无线远程控制,具有生物兼容性高、磁场控制简单和调控速度快等特点,广泛应用于医疗机器人、人造器官、生物化学合成和药物递送等生物医学领域。复杂的工作场景和多功能需求对磁性材料的精确控制提出了更高的要求,从基于磁力的简单平面驱动,到基于磁力和磁力矩的复杂空间驱动;从基于材料本身运动变形进行功能实现到作为多功能柔性电子器件载体实现更复杂的环境检测等。本文介绍了几种常用磁性材料的磁学特性、磁场控制平台和磁极编程技术,并展示了磁性液体、磁性块体和磁性薄膜3种不同形态磁性材料在生物医学领域的应用进展和面临的诸多挑战,最后对未来的发展趋势进行了展望。

“磁性材料与器件”课程慕课建设探索与实践

文章以“磁性材料与器件”课程为研究对象,以中国大学慕课作为在线平台,介绍了慕课课程建设的背景、目标、团队成员、资源、章节策划、过程考核等过程。课程开展了在线与线下教学相结合的混合式学习的探索与实践,提出了混合教学模式应用中存在的问题和今后的改进策略,为提高教学质量和其他相关课程的改革提供参考。

《磁性材料与器件》课程思政建设探索与实践

课程思政强调寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,是培养德才兼备的高水平人才,落实立德树人根本任务的必然要求,也是一项重大的战略任务,事关中国特色社会主义事业后继有人,事关大学生的全面成长与发展。本文结合学校特色、人才培养目标以及课程特点,对《磁性材料与器件》专业课程中课程思政的总体设计思路和课程思政资源建设实施方案进行了探索与实践。确立了以工程伦理教育为重点、以科学思维训练和科学伦理教育为基础、以爱国主义教育为主线的课程思政布局,构建了互促互融、分类挖掘、师生相长的课程思政资源建设体系。

基于Web of Science磁性材料用于重金属修复的文献计量学分析

为梳理磁性材料在重金属修复领域的研究进展、研究热点以及研究趋势,本文运用文献计量学方法,并结合CiteSpace可视化分析软件和HistCite引文图谱分析软件,从文献特征、研究热点和研究趋势等方面对2008—2022年发表的有关磁性材料在重金属修复领域应用的文献进行计量分析。结果表明,该领域研究目前处于增长阶段,高产作者主要有ZangY、LiuY和WangY等;主要机构前3名分别为中国科学院、悉尼科技大学和湖南大学;磁性纳米复合材料用于去除重金属、磁性生物炭在重金属领域修复中的应用和磁性材料的回收是近年来磁性材料在重金属修复领域应用的热点研究方向。

基于窄带物联网技术的稀土磁性材料压型生产数据采集系统

在稀土磁性材料压型生产过程中,一般通过导出压型机可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)历史数据,分析质量不合格产品产生的原因,其效率低、实时性差、准确度低,缺乏对质量不合格产品记录、跟踪及统计的数字化手段,无法及时优化生产控制参数。通过开发稀土磁性材料压型生产数据网关,获取压型机PLC生产数据、环境数据及生产要素数据等,使用窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术上传到云端服务器,实现生产数据的实时采集、处理、分析、呈现以及报警等功能。结果表明,该系统可以在实际生产环境中稳定运行,采集及上传数据及时,丢包率低,系统可靠性较高,可有效提升稀土磁性材料压型生产效率和产品质量。

纳米双相复合磁性材料的研究进展及发展方向

纳米双相复合磁性材料是一类由软硬磁相在纳米尺度下交换耦合形成的新型永磁材料,这类材料不但因稀土含量少而表现出成本低、温度稳定性高、耐热性和抗氧化性优异等优点,而且兼具高剩磁和高矫顽力特性,理论磁能积高达125.7 MGOe(1 MJ/m^(3)),有望突破单相稀土永磁材料的磁能积瓶颈,成为第4代稀土永磁材料。本文首先回顾了纳米双相复合磁性材料的研究历史,结合理论分析和试验研究成果阐述了增强软硬磁相交换耦合作用对提高纳米双相复合磁性材料磁性能的重要性。然后介绍了纳米双相复合磁性材料的研究进展,从制备工艺、成分设计两个方面提出了纳米双相复合磁性材料的性能优化方法。最后总结了纳米双相复合磁性材料的应用情况,以及发展方向。

展会信息 2023第15届中国国际粉末冶金、硬质合金与先进陶瓷展览会同期举办磁性材料展、增材制造展

2023年5月31日—6月2日,全球PM&MIM行业极具规模和影响力的年度大展——中国国际粉末冶金及硬质合金展览会将在上海世博展览馆迎来第15届盛典!众多知名企业将汇聚于此,探讨行业高质量发展之道,集各方智慧,聚发展共识!本届展会将与中国国际先进陶瓷展览会、上海国际磁性材料与应用产业链展览会及上海国际增材制造应用技术展览会同期举办,整体规模将达到:展览面积超过40 000㎡、中外展商700余家、参展品牌1500多个、学术报告100多场、买家团体150多个、专业观众45 000多人·次。

新磁性材料有助催生常温运行的量子计算机

量子计算机有可能彻底改变世界,但它们目前只能在极低温度下运行,而冷却计算机非常昂贵。美国得克萨斯大学埃尔帕索分校团队开发出了一种新型量子计算材料能在常温下工作,且磁性是纯铁的100倍,有望用于制造可以在常温下工作的量子计算机。相关论文已刊发于最近的《应用物理快报》杂志。研究负责人艾哈迈德·埃尔金迪表示,磁铁广泛存在于智能手机、汽车和固态硬盘(存储计算机信息的硬件)等设备内。

政策要细致全面,环节要抓牢关键 磁性材料中小企业数字化改造的“东阳方案”

近年来,东阳市持续推进磁性材料行业数字化转型,有力推动数字产业能级跃升。2021年推进了“企业数字化制造、行业平台化服务”的数字化转型示范项目建设,2022年在磁性材料行业应用“N+X”模式推进中小企业数字化改造,并建立“4家先试先行,三批次复制推广”的工作推进路径。

双亲性磁性材料高效去除水中微纳塑料

从河流到湖泊,从大江到海洋,有着“白色污染”之称的塑料垃圾,对人们的生活环境造成了严重污染。而微纳尺度的塑料作为一种新兴污染物,更是对环境和人体健康具有潜在危害。面对这些潜在威胁,开发高效去除水环境中微纳塑料的技术迫在眉睫。日前,广西科学院生态环境研究所环境新型污染物综合治理与生态修复创新团队李婉赫研究实习员、黄慨研究员、王俊教授等开发了一种新型磁性材料,可对水环境中的微纳塑料进行快速去除,该项研究成果近日发表在国际期刊《整体环境科学》上。

磁性材料流化床浸涂绝缘粉末涂料的研制

针对磁性材料特殊性能的要求,选取环氧树脂及其固化剂为主体配方,功能性填料及特殊助剂为添加物质,通过配方优化,研制出能满足磁性材料特殊性能要求的绝缘粉末涂料。同时通过工艺调整,实现该绝缘粉末涂料流化床浸涂的涂装方式。