基于磁致取向功能涂层的研究

发布时间：2017-10-20 02:34

  本文关键词：基于磁致取向功能涂层的研究

  更多相关文章： 涂层 纳米Fe_3O_4粒子 Ag-Fe_3O_4粒子 环氧树脂 有序排列 链束结构 导电性

【摘要】：随着纳米表征技术的不断进步,磁性纳米材料的应用也越来越广泛,从磁学和机械领域到光学、化学和生物学领域。许多研究人员已经利用磁性材料制备了磁性涂料,但常见的磁性涂料功能单一,没有进一步研究磁性粒子的磁取向性和涂层的多功能性,因此,研究涂层中磁性粒子的磁取向性和多功能性,将会使磁性材料在涂层领域拥有更加广阔的应用前景。本论文选用机械强度高、稳定性好和固化条件较低的环氧树脂作为基体树脂,以纳米Fe_3O_4粒子和Ag-Fe_3O_4粒子作为填料,探索和研究了不同外加磁场固化条件对涂层性能的影响。1.用水相共沉淀的方法制备了具有优异磁响应性能和稳定性的纳米Fe_3O_4粒子,通过测试,纳米Fe_3O_4粒子的晶粒尺寸约为10nm,颗粒直径约为50nm,形貌为较均匀的球形,饱和磁化强度Ms=73.3 emu/g,矫顽力Hc=43.9G以及剩磁Mr=4.7emu/g。将纳米Fe_3O_4磁性粒子作为磁性填料加入到环氧树脂中,制备了不同纳米Fe_3O_4磁性粒子含量(1g、2g和5g)的软磁性涂料,在不同外场条件下进行固化,并研究了外加磁场对涂层中磁性填料的分布影响以及对涂层性能的影响。结果表明,磁性填料在涂层中会沿着外加磁场的磁感线方向进行有序的排列,填料的有序分布对涂层的基本性能影响较小,但是会降低涂层的耐腐蚀性能。2.用化学镀方法将化学稳定高导电率的Ag沉积到Fe_3O_4粒子表面,制备了包覆效果好、磁响应性和导电性能优异的Ag-Fe_3O_4粒子。将Ag-Fe_3O_4复合粒子作为磁性导电填料添加到环氧树脂中制备复合涂料,将复合涂料在不同外场条件下进行固化得到复合涂层,并研究了外加磁场对涂层导电性能、基本性能和防腐性能的影响。结果表明,在垂直磁场1中进行固化的复合涂层,Ag-Fe_3O_4复合粒子沿着磁场磁感线的方向形成有序的链束结构,这虽然会降低涂层的耐腐蚀性能,但会把涂层的电导率提高两个数量级,将涂层从电阻涂层变为了抗静电涂层。同样,Ag-Fe_3O_4复合粒子的加入和有序的链束结构不会改变涂层的基本性能。此外,由于Ag的外层包覆,增加了Ag-Fe_3O_4复合粒子的耐酸性,提高了Ag-Fe_3O_4环氧树脂涂层的耐酸性。
【关键词】：涂层 纳米Fe_3O_4粒子 Ag-Fe_3O_4粒子 环氧树脂 有序排列 链束结构 导电性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM27;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-30
• 1.1 磁性纳米材料10-20
• 1.1.1 磁性纳米材料简介10
• 1.1.2 纳米Fe_3O_4的制备10-13
• 1.1.3 磁性复合粒子13-18
• 1.1.4 磁性粒子在磁场中的分布情况18-20
• 1.2 环氧树脂20-26
• 1.2.1 环氧树脂简介20
• 1.2.2 环氧树脂分类20-22
• 1.2.3 环氧树脂的固化22-25
• 1.2.4 环氧树脂的性能25-26
• 1.3 磁性涂料和导电涂料26-29
• 1.3.1 磁性涂料26-27
• 1.3.2 导电涂料27-29
• 1.4 本文设计思想29-30
• 第二章 试验试剂和试验仪器以及试验测试方法30-34
• 2.1 试验试剂与仪器30-31
• 2.1.1 试验试剂30
• 2.1.2 试验仪器30-31
• 2.2 试验测试方法及测试仪器31-34
• 第三章 纳米Fe_3O_4粒子的制备及其在涂层中的应用34-49
• 3.1 序言34
• 3.2 实验部分34-37
• 3.2.1 纳米Fe_3O_4粒子的制备34-35
• 3.2.2 Fe_3O_4环氧树脂涂料的制备35-36
• 3.2.3 Fe_3O_4环氧树脂涂层的制备36-37
• 3.3 结果与讨论37-47
• 3.3.1 纳米Fe_3O_4粒子的合成优化37-38
• 3.3.2 纳米Fe_3O_4粒子的物相分析38-39
• 3.3.3 纳米Fe_3O_4粒子的形貌分析39-40
• 3.3.4 纳米Fe_3O_4粒子的磁性能分析40-41
• 3.3.5 涂层中粒子的分布情况41-44
• 3.3.6 涂层基本性能44-45
• 3.3.7 涂层的耐腐蚀性能45-47
• 3.4 本章总结47-49
• 第四章 Ag-Fe_3O_4粒子的制备及其导电涂料的制备和研究49-60
• 4.1 序言49
• 4.2 实验部分49-52
• 4.2.1 Ag-Fe_3O_4粒子的制备49-50
• 4.2.2 Ag-Fe_3O_4环氧树脂涂料的制备50-51
• 4.2.3 涂层的制备51-52
• 4.3 结果与讨论52-59
• 4.3.1 Ag-Fe_3O_4制备条件的优化52-55
• 4.3.2 Ag-Fe_3O_4粒子在涂层中的分布55-56
• 4.3.3 涂层导电性能56-57
• 4.3.4 涂层基本性能57-58
• 4.3.5 涂层耐腐蚀性能58-59
• 4.4 本章总结59-60
• 第五章 结论与展望60-62
• 5.1 本文总结60-61
• 5.2 工作展望61-62
• 参考文献62-68
• 个人简介68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 洪臻;王长松;梁兵;邹琳;;环氧树脂胺类固化剂的研究进展[J];化工新型材料;2014年08期

2 朱绪力;孟永钢;田煜;;颗粒体积比和磁场强度对磁流变弹性体颗粒结构的影响[J];清华大学学报(自然科学版);2010年02期

3 周媛媛;余e，

本文编号：1064782