磁性塑料的分类与应用前景(2)

　　2.1铁氧体类磁性塑料
　　
　　填充铁氧体类磁粉制作的磁性塑料属于铁氧体类磁性塑料，目前大多数磁性塑料为铁氧体类。所用的铁氧体磁粉一般为钡铁氧体（Ba O·6Fe2O3）和锯铁氧体（（Sr O·6Fe2O3），但以使用单畴粒子半径大、磁各向异性常数大的锯铁氧体磁粉为佳。磁粉粒子呈六角板状，垂直于六角面的C轴方向为NS方向，其平均粒径为1~1.5um.目前常用磁性塑料的磁粉含量为80 %~90 %,所用合成树脂有聚酸胺（PA）（目前最常用的PA 基体是PA6、PA12、PA66 等）、聚苯硫醚（PPS）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）等热塑性树脂和环氧树脂（EP），酚醛树脂（PF）等热固性树脂[5].生产中要求所用的树脂在加热时的流动性和热稳定性能好，制品的力学性能优良。
　　
　　2.2  稀土类磁性塑料
　　
　　填充稀土类磁粉制作的磁性塑料属于稀土类磁性塑料。目前这类磁性塑料产量不大，如美国的稀土类磁性塑料约占整个磁性塑料总量的 10 %,日本约占1.4 %,其主要问题是受价格和资源的影响。
　　
　　稀土类磁性塑料有热塑性和热固性之分。热塑性磁性塑料作私结剂的合成树脂有 PA、PE、EVA 等；热固性磁性塑料使用液态双组分EP或PF作私结剂。使用的稀土类合金磁粉有两种类型：1对5型（稀土元素与过渡元素的组成比例为1∶5）和2对17型，1对5型主要为Sm Co5,2对17 型主要为Sm2（Co、Fe、Cu、M）17（M=Zr、Hf Nb、Ni、Mn 等）[5].另外，国内某研究院承担的攻关课题“氢裂解法制备钱铁硼私结磁体新工艺的研究”,已经通过省级技术鉴定。据介绍，该成果达到国际先进水平，目前中试生产的钱铁硼磁粉可用 PA,EP 等为私结剂，采用模压、注塑、挤出等工艺成型磁性塑料制品。
　　
　　2.3  纳米晶磁类磁性塑料
　　
　　纳米晶磁性合金一般是指尺寸在 1~15 nm 的磁性粒子，由于其具有居里温度高、高频特性好等优点，所以在近 10 年得到广泛的应用。纳米晶磁性合金分为纳米晶软磁合金和纳米晶永磁合金。研究者开发了将纳米晶软磁粉与塑料混合来制造功能材料的方法，已经制得了众多功能材料，如磁屏蔽材料、吸波隐身材料和高磁导率铁芯材料等。随着纳米技术的发展，这个领域将会有很好的发展前景[6].近年来，随着纳米晶复合交换祸合永磁体的开发成功，可用其制备具有综合性能优异的私结永磁材料，从而成为私结磁体的一个非常重要的发展方向[7].
　　
　　3磁性塑料的应用
　　
　　3.1  磁性塑料卷材
　　
　　磁性塑料卷材是一种厚度为 0.5~2 mm、幅宽为350~950 mm的柔性强磁性复合材料。通过在合成树脂中添加铁氧体磁粉，再经过混合、塑炼、压延以及充磁等多道工序而制成。制品质地柔软、表面光滑并且具有强磁性，具有其他产品无法替代的优良性能和特点：（1）制品尺寸精度高；（2）采用塑料加工方法生产，生产效率高；（3）冲击性能好，柔性较佳；（4）相对质量较轻；（5）节省能源。
　　
　　磁性塑料卷材大量用于文教、微电机、造船工业及金属结构容器加工行业。用于绘图板及装饰用板条时，直接经济效益十分可观。以 1mm 厚度计算，产品的成本是43 元/m2,而日本同等产品的价格为 144 元/m2,按年产能 1000 t 计，年利润2499 万元。据报道，日本的造船工业和金属容器加工厂用磁性塑料卷材吸附船体（或金属容器）钢板表面，这样在除渣等敲击金属钢板时，噪音可由 120 d B 降至80 d B,从而保证了工人的身心健康，对于在大型金属闷罐中操作的工人更有重要意义，其经济效益与社会效益显着[8].
　　
　　3.2  磁性纳米高分子复合材料
　　
　　磁性纳米高分子复合材料具有体相材料所不具备的许多磁学特性，它的出现给物理、化学、生物等许多学科带来了新的活力和挑战，是各国正在研究和开发的重要领域，并不断给人们带来新技术和新产品。磁性纳米材料由于其特殊的超顺磁性，因而在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面具有广阔的应用前景。
　　
　　磁性纳米高分子复合材料具有较广阔的应用前景，但由于纳米粒子粒径小，表面能大，极易发生团聚，影响其在聚合物中的均匀分散，使复合材料达不到理想的性能。因此必须采用适当方法提高磁性纳米颗粒在聚合物中的分散性，从而使复合材料的电学、磁学及热稳定性等得到较明显的改善。随着纳米技术的发展，磁性纳米高分子复合材料以其优异的磁学性能和独特的结构特点，引起了国内外的广泛重视，具有很大的发展潜力[9].