6功能复合材料

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1、功能复合材料作者：张佐光出版社：化学工业出版社功能复合材料作为一种新材料，有广阔的应用领域与诱人的发展前景。本书分为九章，分别对磁功能、电功能、光功能、热功能、摩擦功能、阻尼功能、防弹功能、抗辐射功能复合材料的基木概念、和关理论、应用技术与发展趋势进行了介绍。以功能特性分类介绍为主线，体现内容的广度，以基体特性分类介绍为支线，反映内容的深度。第1章绪论1.1概述1.2功能复合材料种类1.3功能复合效应1.4功能复合材料设计1.5制造方法1.6功能特性的可靠性控制1.7功能复合材料发展方向第2章磁功能复合材料2.1磁性复合材料2.2电磁波屏蔽复合

2、材料2.3吸波复合材料2.4透波复合材料2.5-其他磁功能复合材料磁电复合材料磁电复合材料是将恢电相与恢磁相经一定的方法复合形成的-•种新型功能材料，不仅具有前者的压电效应和后者的磁致伸缩效应，而且还能产生岀新的磁电转换效应。和对于单和磁电材料，磁电复合材料具有较高的Neel和Curie温度，磁电转换系数大等诸多优点，可被用于微波、高压输电、宽波段磁探测，磁场感应器等领域，尤具是在微波泄霜、高压输电系统中的电流测量方面冇着很突出的优势。此外，磁电复合材料在智能滤波器、磁电传感器、电磁传感器等领域也潜在着巨大的的应用前景。目前，磁电复合材料作为一

3、种非常重要的功能材料，已成为当今铁电、铁磁功能材料领域的一个新的研究热点。磁电效应及其产生机制磁电效应是指磁电材料在外加电场屮产生感应磁化，在外加磁场下产生电极化。早在1894年,Curie在研究晶休对称性后，指出非对称分子晶体在外磁场作用下有可能定向极化。随JuLandau和Lifshiitz基于热力学和对称性考虑，认为磁有序晶体屮可能存在线性，的磁电效应。Dzyaloshinskii根据理论分析指出，在反铁磁物质0203中存在磁电效应。随后,Astrov测量了Cr2O3在磁场作用下的感生电场,Rado和Folen探测到Cr2O3由电场极化而

4、感生的磁场。磁电效应及其产生机制对于单相磁电材料，可分为磁■电材料和铁电■铁磁材料两类。磁■电材料是指只具有口旋■轨道有序，而不具有铁电有序的物质，如Cr2O3,GaFeO3,Y3Fe3O12等材料。这类材料的磁电效应是起源于作为微扰的外电场或外磁场，其来源为以下几个方面的相互作用：(1)对称交换作用；(2)偶极子相互作用；⑶反对称交换作用；⑷单离子各向异性;(5)塞曼能量。磁电效应及其产生机制恢电■铁磁性材料是指具有白发的白旋磁化和铁电极化的一类磁电材料，即具有铁电性（或反铁电性），乂具有铁磁性（或反铁磁性）。这类材料的磁电效应主要來源于外场

5、作用下的耦合以及木征耦合两个部分。一般认为该类材料的木征耦合是材料内部磁畴与电畴的相互作用，但很久以来一•直没有在单相材料中观察到相互联系的磁畴与屯畴。直到2002年,FiebigM等通过光学二次谐波发生成像法发现YMnO3屮确实存在相互关联的磁畴与电畴，磁电效应是通过铁磁畴的压磁效应以及铁电畴的压电效应实现的。磁电效应及其产生机制对于磁电复合材料，磁电效应主耍是通过恢电相的压电效应与铁磁相的磁致伸缩效应两个单相特ftdE/dS及dS/dH的乘积效应来实现的。磁电转换系数dE/dH可表示为：dE/dH=klk2x(1・x)-dE/dS-dS/d

6、H其中，x及(1・x)分别为复合材料屮铁电相和铁磁相的体积分数；kl和k2是因两相材料相互稀释而引起的各单相特性的减弱系数。从式中可以看出：制备高性能的磁电复合材料，必须保证铁电相具有高的压电常数和铁磁相具有大的磁致仲缩系数，并控制适当的混合比、两相界面、应力边界条件等以实现两相的有效耦合。磁电复合材料磁电复合材料以其独特的物理性能和广泛的应用前景，从一开始就引起了学术界和产业界的高度关注，近儿年随着复合、纳米、薄膜科学技术的发展，极大地促进了磁电复合材料的发展。目前，研究热点主营集中在纳米颗粒复合材料，层状复合材料及薄膜磁电复合材料三个方向，

7、研究内容主要针对铁电/铁磁两相的分散性、致密性、相反应、宏观缺陷、界面微观组织、应力边界条件、结构设计、成分调制及新型制备工艺的应用等方而。磁电复合材料口前，美国、西欧等发达国家都在大力研发磁电复合材料及其应用器件。而我国在这方面的研究起步较晚，磁电复合材料研究不论是在理论上还是在实验上，都还处于探索阶段，产品应用研发和对滞后，材料科学研究与应用开发研究相脱节，未能紧密联系起来，新应用领域的拓展进展缓慢，某种程度上制约了材料科学研究的发展。因此，铁电/铁磁复合材料以应用为目的研究应成为今后磁电材料研究的重点和方向第3章导电复合材料3.1概述3.

8、2聚合物基导电复合材料3.3无机非金属基导电复合材料3.4金属基导电复合材料3.5其他类型导电复合材料聚合物基导电复合材料的研究现状聚合物基导电复合材