磁性高分子材料

磁性高分子材料第一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日目錄：1前言2磁性高分子材料的種類(lèi)與構(gòu)成3磁性高分子材料的制備方法4磁性高分子材料的應(yīng)用5發(fā)展前景第二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言磁的故鄉(xiāng)中華民族很早就認(rèn)識(shí)到了磁現(xiàn)象，磁學(xué)是一個(gè)歷史悠久的研究領(lǐng)域。指南針是中國(guó)古代四大發(fā)明之一，古代中國(guó)在磁的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和應(yīng)用上還有許多都居于世界首位，可以說(shuō)中國(guó)是磁的故鄉(xiāng)。公元前3世紀(jì)，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，《韓非子》中這樣記載：“先王立司南以端朝夕”?！豆砉茸印分杏涊d：“鄭人取玉，必載司南，為其不惑也”。

第三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言磁的故鄉(xiāng)

司南

指南車(chē)第四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言磁的來(lái)源：物質(zhì)的磁性來(lái)源于原子的磁性，研究原子磁性是研究物質(zhì)磁性的基礎(chǔ)。原子的磁性來(lái)源于原子中電子及原子核的磁矩。原子核磁矩很小，在我們所考慮的問(wèn)題中可以忽略。電子磁矩（軌道磁矩、自旋磁矩）——→原子的磁矩。第五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言電子軌道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電子軌道磁矩電子自旋產(chǎn)生電子自旋磁矩構(gòu)成原子的總磁矩物質(zhì)磁性的起源第六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言自旋的電子就會(huì)使它成為一個(gè)小磁鐵。

第七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言

那么為什么并不是所有的物質(zhì)都具有磁性？而只有少數(shù)物質(zhì)（象鐵、鈷、鎳等）才具有磁性呢？

第八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言

電子的自轉(zhuǎn)方向總共有上下兩種。在一些數(shù)物質(zhì)中，具有向上自轉(zhuǎn)和向下自轉(zhuǎn)的電子數(shù)目一樣多，它們產(chǎn)生的磁極會(huì)互相抵消，整個(gè)原子，以至于整個(gè)物體對(duì)外沒(méi)有磁性。第九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日鐵磁性的起源----直接交換相互作用原子間距離太遠(yuǎn)，表現(xiàn)孤立原子特性a.b原子核外電子因庫(kù)侖相互作用相互排斥，在原子中間電子密度減少

原子間距離適當(dāng)時(shí)，a原子核將吸引b原子的外圍電子，同樣b原子核將吸引b原子的外圍電子。原子間電子密度增加。電子間產(chǎn)生交換作用，或者說(shuō)a、b原子的電子進(jìn)行交換是等同的，自旋平行時(shí)能量最小。鐵磁耦合

原子間距離再近，這種交換作用使自旋反平行，a、b原子的電子共用一個(gè)電子軌道，抅成反鐵磁耦合ab(1)(2)rabb(2)a(1)ababab第十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言

只有少數(shù)物質(zhì)（例如鐵、鈷、鎳），它們的原子內(nèi)部電子在不同自轉(zhuǎn)方向上的數(shù)量不一樣，這樣，在自轉(zhuǎn)相反的電子磁極互相抵消以后，還剩余一部分電子的磁矩沒(méi)有被抵消。這樣，整個(gè)原子具有總的磁矩。同時(shí)，由于一種被稱(chēng)為“交換作用”的機(jī)理，這些原子磁矩之間被整齊地排列起來(lái)，整個(gè)物體也就有了磁性。當(dāng)剩余的電子數(shù)量不同時(shí)，物體顯示的磁性強(qiáng)弱也不同。第十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日前言

在人類(lèi)材料發(fā)展史上，磁性材料曾長(zhǎng)期為含鐵族或稀土金屬合金和氧化物等無(wú)機(jī)磁性物質(zhì)所獨(dú)占，但因其比重大、脆硬、加工成型困難，使之在一些特殊場(chǎng)合下使用受限。第十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

高分子磁性材料，是人類(lèi)在不斷開(kāi)拓磁與高分子聚合物（合成樹(shù)脂、橡膠）的新應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，而賦予磁與高分子的傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。高分子磁性材料，因具有柔軟質(zhì)輕、容易加工成尺寸精度高和形狀復(fù)雜的制品，分子結(jié)構(gòu)變化多端，還能與其它元件一體成型等特點(diǎn)，而越來(lái)越受到人們的關(guān)注。前言第十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的種類(lèi)與構(gòu)成第十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

磁性高分子材料的種類(lèi)與構(gòu)成

磁性高分子材料通?？煞譃閺?fù)合型和結(jié)構(gòu)型兩種。1.復(fù)合型磁性高分子材料是指以高分子材料與各種無(wú)機(jī)磁性物質(zhì)通過(guò)混合、粘結(jié)、填充復(fù)合、表面復(fù)合、層積復(fù)合等方式制得的磁性體,如磁性橡膠、磁性樹(shù)脂、磁性薄膜、磁性高分子微球等,目前已具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。第十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的種類(lèi)與構(gòu)成

例如：

磁性橡膠磁性掛鉤第十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的種類(lèi)與構(gòu)成

磁性膠片磁性高分子微球第十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的種類(lèi)與構(gòu)成

2.結(jié)構(gòu)型磁性高分子材料系指不用加入無(wú)機(jī)磁性物而高分子自身就具有強(qiáng)磁性的材料，由于比重小、電阻率高，其強(qiáng)磁性來(lái)源與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)磁性材料很不相同，具有重要的理論意義和應(yīng)用前景。

第十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備方法

第十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

眾所周知，各種順磁中心或自由基都相當(dāng)活潑，當(dāng)它們彼此靠近時(shí)，很容易相互作用，使電子配對(duì)無(wú)法形成磁性高分子，因此在嚴(yán)格的分子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，使大分子鏈既增加維數(shù)，又能保持分子的高度有序排列是很困難的。法國(guó)科學(xué)家Kahn設(shè)想，無(wú)論是合成磁性有機(jī)物還是磁性高分子，其分子設(shè)計(jì)都應(yīng)首先按分子磁工程合成高自旋基態(tài)的一維鏈或二維片，再按晶體磁工程使一維鏈或二維片以鐵磁相互作用的方式組裝在晶格上。第二十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則合成有價(jià)值的磁性高分子的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則如下：①含未成對(duì)電子的分子間能產(chǎn)生磁相互作用，達(dá)到自旋有序化是獲得磁性高分子的充分和必要條件；②分子中應(yīng)有高自旋態(tài)的苯基，含N,O,CN,S等自由基體系或基態(tài)為三線態(tài)的4π電子的環(huán)戊二烯陽(yáng)離子或苯基雙陽(yáng)離子等；③3d電子的Fe,Co,Mn,Cr,Ru,Os,V,Ti等含雙金屬有機(jī)高分子絡(luò)合物是順磁體，若使兩個(gè)金屬離子間結(jié)合一個(gè)不含未成對(duì)電子的有機(jī)基團(tuán)，則可引起磁性離子M1M2間的超交換作用而獲鐵磁體。第二十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備結(jié)構(gòu)型磁性聚合物的設(shè)計(jì)有兩條途徑：（1）根據(jù)單疇磁體結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑具有大磁矩的高自旋聚合物；（2）參考-Fe、金紅石結(jié)構(gòu)的鐵氧體，對(duì)低自旋高分子進(jìn)行調(diào)整，從而得到高性能的磁性聚合物。按照聚合物類(lèi)型的不同，結(jié)構(gòu)型磁性聚合物主要可分為以下幾類(lèi)：純有機(jī)鐵磁體、高分子金屬絡(luò)合物和電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物。

第二十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備純有機(jī)鐵磁體

1980年代中期，首次合成了有機(jī)鐵磁體polyBIPO，但工藝的重復(fù)性差，樣品中磁性成分也很低。到1990年代，終于開(kāi)發(fā)出了重復(fù)性較好的工藝。但一般情況下，純有機(jī)鐵磁體仍然具有重復(fù)性差、TC太低等不足，因此純有機(jī)鐵磁體目前僅限于理論研究，離實(shí)用階段還相距甚遠(yuǎn)。第二十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備

因不含任何無(wú)機(jī)金屬離子，該類(lèi)磁體的磁性機(jī)理及材料合成出現(xiàn)了很多新概念和新方法。在polyBIPO結(jié)構(gòu)中，主鏈?zhǔn)且缓?jiǎn)單的反式聚乙炔結(jié)構(gòu)，R是自由基，有一個(gè)未配對(duì)電子。每個(gè)單元內(nèi)有一個(gè)未配對(duì)電子存在，各單元內(nèi)未配對(duì)π電子之間的相互作用將可能導(dǎo)致體系呈現(xiàn)一種鐵磁性。進(jìn)一步考慮到π電子與未成鍵電子之間的鐵磁交換關(guān)聯(lián)，這種鐵磁性將是穩(wěn)定的。第二十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備高分子金屬絡(luò)合物和電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物

目前，這方面的研究工作主要集中在兩方面：（1）設(shè)計(jì)和制備新的分子基鐵磁體，研究新體系的磁性-結(jié)構(gòu)相關(guān)性；（2）對(duì)已知的分子基鐵磁體，通過(guò)調(diào)節(jié)分子結(jié)構(gòu)，提高鐵磁體的鐵磁相變臨界溫度和增大矯頑力。理論上，宏觀鐵磁性是鐵磁性材料在三維空間長(zhǎng)程磁有序的協(xié)同結(jié)果，因此，在設(shè)計(jì)新的分子基鐵磁性體系時(shí)，力求增強(qiáng)分子間的相互作用。磁性配位聚合物能滿足這一要求，因而，設(shè)計(jì)和合成磁性配位聚合物就成為分子基鐵磁體研究的熱點(diǎn)。

第二十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備

陳友存等人合成了兩種新的草酸根橋聯(lián)的雙金屬層狀配合物，元素分析、紅外光譜表征、變溫磁化率測(cè)定結(jié)果表明，在這兩種層狀配位聚合物中，相鄰的金屬離子之間存在反鐵磁耦合作用。林云等人在高純氮?dú)饣驓鍤獾臍夥罩校远F為原料經(jīng)多步反應(yīng)合成的有機(jī)磁性材料為母體，與自制的過(guò)度金屬磁化劑反應(yīng)形成常溫穩(wěn)定的黑色有機(jī)磁性粉末。并指出與鐵氧體相比，經(jīng)改性的有機(jī)磁性材料比重小、易熱壓成型，有良好的抗沖擊、抗輻射和抗老化性能，可用于制作高性能的高頻微波電子器件。第二十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備

復(fù)合型磁性聚合物的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)沒(méi)有未配對(duì)的電子存在，本身并沒(méi)有磁性，在聚合物中摻雜的無(wú)機(jī)磁性材料是其具有磁性的根本原因。根據(jù)聚合物與無(wú)機(jī)磁性材料的結(jié)合方式及制備方法、應(yīng)用領(lǐng)域的不同，復(fù)合型磁性聚合物主要可分為磁性橡膠磁性塑料磁性高分子微球磁性聚合物薄膜等。第二十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備磁性橡膠和磁性塑料

磁性塑料（橡膠）是指在塑料或橡膠中添加磁粉及其他助劑，均勻混合后加工而成的一種功能性復(fù)合材料。

根據(jù)不同方向上磁性能的差異，可以將其分為兩類(lèi)：一類(lèi)是磁性粒子的易磁化方向呈雜亂無(wú)章排列，稱(chēng)為各向同性磁性塑料，性能較低，通常由鋇鐵氧體(mBaO·nFe2O3)作為磁性組元。另一類(lèi)是在加工過(guò)程中通過(guò)外加磁場(chǎng)或機(jī)械力，使磁粉的易磁化方向有序排列，稱(chēng)作各向異性磁性塑料，使用較多的是鍶鐵氧體(mSrO·nFe2O3)作為磁性組元。

第二十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備制備磁性塑料主要有共混、原位聚合和化學(xué)轉(zhuǎn)化三種方法。

共混法：比較成熟，例如將聚乙烯、對(duì)苯二甲酸脂與SrO.6Fe2O3磁粉、可塑劑、穩(wěn)定劑、表面處理劑共混制備聚脂單纖維絲。

原位聚合法：使聚合物單體在活化處理過(guò)的磁粉表面聚合，形成以磁粉為核、聚合物為包復(fù)層的復(fù)合磁性粒子，磁性粒子在聚合物單體中分散均勻。這種磁性粒子可進(jìn)一步制成體型材料，也可單獨(dú)作為功能材料（磁性高分子微球）應(yīng)用。

化學(xué)轉(zhuǎn)化法：能改善前兩種方法存在的缺陷，如粒度難于控制、磁粉分布不均勻、磁性較弱等，是比較好的制備方法。

第二十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備磁性高分子微球磁性高分子微球是指通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ咕酆衔锱c無(wú)機(jī)物結(jié)合起來(lái)，形成具有一定磁性及特殊結(jié)構(gòu)的微球。由于磁性高分子微球在磁性材料、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域顯示出了強(qiáng)大的生命力，故將其重點(diǎn)介紹。

第三十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備磁性高分子微球分成如圖所示的三大類(lèi)

第三十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備磁性高分子微球的制備方法很多，如包埋法、單體聚合法、化學(xué)液相沉積法等

（1）包埋法將磁性粒子分散于高分子溶液中，通過(guò)霧化、絮凝、沉積、蒸發(fā)等方法得到內(nèi)部包有一定量磁性微粒的高分子微球。

AffimagSLE包埋式二氧化硅磁性微球

特點(diǎn)：

1具有較強(qiáng)的磁響應(yīng)性

2低矯頑力

3可制備從0.25μm-5μm粒徑范圍內(nèi)的單分散磁性微球

第三十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的制備（2）單體聚合法

將磁性粒子均勻分散到含有單體的溶液或乳液中，利用引發(fā)劑引發(fā)單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，即可得到內(nèi)部包有一定量磁性微粒的高分子微球。該法得到的高分子微球粒徑較大，而且磁響應(yīng)性強(qiáng)。迄今為止，單體聚合法合成磁性微球的方法主要有：懸浮聚合、分散聚合、乳液聚合（包括乳液聚合、種子聚合）等。第三十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用第三十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁性橡膠：鐵氧體磁性橡膠曾大量用于制造冷藏車(chē)、電冰箱、電冰柜的門(mén)封墊圈，后來(lái)發(fā)展到用于風(fēng)扇電機(jī)、旋轉(zhuǎn)輪胎的磁性橡膠條、減震材料。

磁性塑料：由于磁性塑料的機(jī)械加工性能好、易成型、尺寸精度高、軔性好、質(zhì)輕價(jià)廉、易批量生產(chǎn)，對(duì)電磁設(shè)備的小型、輕量、精密和高性能均有重要意義；又可記錄聲、光、電信息，因而廣泛用于電子電氣、儀器儀表、通訊、日用品等諸多領(lǐng)域，如制造彩色顯象管的會(huì)聚組件、微特電機(jī)磁鋼、汽車(chē)儀器儀表、分電器墊片和氣動(dòng)元件磁環(huán)等。第三十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁性橡膠磁性塑料

磁性手鏈磁性鼠標(biāo)

第三十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁性橡膠磁性塑料

磁性畫(huà)板磁性飛鏢

第三十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用醫(yī)學(xué)、診斷學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

磁性高分子微球能夠迅速響應(yīng)外加磁場(chǎng)的變化，并可通過(guò)共聚賦予其表面多種功能基團(tuán)(如－OH，－COOH，－CHO，－NH2)從而聯(lián)接上生物大分子、細(xì)胞等。因此，在細(xì)胞分離與分析、放射免疫測(cè)定、磁共振成像的造影劑、酶的分離與固定化、DNA的分離、靶向藥物、核酸雜交及臨床檢測(cè)和診斷等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

例如，以改良的纖維素多糖(CAEB)-聚苯酐(PAPE)共聚物為骨架，利用包埋的方法制成了三層結(jié)構(gòu)(骨架材料/磁性材料/藥物)的磁性順鉑微球。用這種方法制備的磁性順鉑微球具有良好的藥物控釋特性，對(duì)于治療惡性腫瘤具有極高的應(yīng)用價(jià)值。第三十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁性粒子在生物分離上的應(yīng)用第三十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁性微粒在藥物靶向上的應(yīng)用第四十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁性微粒在生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)中的應(yīng)用第四十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用目前應(yīng)用于臨床的磁共振成像造影劑主要是順磁性造影劑和超順磁性造影劑

磁性微粒在磁共振成像中的應(yīng)用第四十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用作吸波材料

在隱身材料研究領(lǐng)域，傳統(tǒng)材料以強(qiáng)吸收為主要目標(biāo)，而新型材料則要滿足“薄、輕、寬、強(qiáng)”的要求。目前防止雷達(dá)探測(cè)所用的微波吸收劑多為無(wú)機(jī)鐵氧體，但因其密度大難以在飛行器上應(yīng)用。探索輕型、寬頻帶、高吸收率的新型微波吸收劑是隱身材料今后攻克的難點(diǎn)。根據(jù)電磁波理論，只有兼具電、磁損耗才有利于展寬頻帶和提高吸收率。因此，磁性高分子微球與導(dǎo)電聚合物的復(fù)合物具有新型微波吸收劑的特征，在隱身技術(shù)和電磁屏蔽上具有廣闊的應(yīng)用前景。第四十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用第四十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用

有機(jī)高分子磁性體（OPM）具有很好的縮波能力，可將原來(lái)工作在2~4GHz的一般天線或雷達(dá)的工作頻段拓寬到1~4GHz，并且具有良好的方向性。OPM可使儀器小型化，輕量化。

微帶天線第四十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用在光纖傳感技術(shù)中的應(yīng)用

早期用于傳感器的光纖，大多數(shù)是從通信用光纖中選擇直接使用或作某些特殊處理(如包層處理后)再使用。但隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，在許多情況下，僅僅使用通信光纖是極為勉強(qiáng)的。

Lenz等人制成了使用磁致伸縮材料做磁敏外套的磁敏光纖。下圖是圓形磁敏材料，可直接敷在裸光纖上，也可以在光纖的非磁性聚合物的外套上再敷上磁性材料。也可以將光纖粘在扁平的矩形磁致伸縮材料片上。磁性材料在磁場(chǎng)的作用下對(duì)光纖產(chǎn)生軸向應(yīng)力，而實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)的傳感。

第四十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用在光纖傳感技術(shù)中的應(yīng)用

磁敏光纖原理圖磁傳感器第四十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用光導(dǎo)功能材料

磁性粒子(包括磁珠、磁性高分子微球等)具有磁響應(yīng)性，在外加磁場(chǎng)的作用下可以很方便地分離。另外它具有比表面積大、表面特性多樣的特點(diǎn)，可以結(jié)合各種功能物質(zhì)。

酞菁類(lèi)化合物作為有機(jī)光導(dǎo)功能材料，具有價(jià)廉、穩(wěn)定、低毒和廣泛的光譜響應(yīng)的特點(diǎn)。然而它的不溶性和難以成膜性卻妨礙了它的深入研究和實(shí)際應(yīng)用。研究最多的解決辦法即將酞菁分子共價(jià)結(jié)合到磁性聚合物鏈上：在磁性高分子粒子表面接上酞菁功能基，利用酞菁分子的光導(dǎo)性作為檢測(cè)信號(hào)來(lái)獲取生物活性分子間的相互作用信息，進(jìn)而應(yīng)用于臨床檢測(cè)診斷。

第四十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁分離技術(shù)

磁分離技術(shù)是根據(jù)物質(zhì)在磁場(chǎng)條件下有不同的磁性而實(shí)現(xiàn)的分離操作，它可從比較污濁的物系中分離出目標(biāo)產(chǎn)物，而且易于清洗，這是傳統(tǒng)生物親和分離所無(wú)法做到的。同時(shí)，它幾乎是從含生物粒子的溶液中吸附分離亞微米粒子的唯一可行方法。我國(guó)對(duì)磁性載體的研究正處于起步階段，大多集中于磁流體和載體的制備方面。第四十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁分離技術(shù)

應(yīng)用于磁分離技術(shù)的磁性載體應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

（1）粒徑比較小，比表面積較大，具有較大的吸附容量；

（2）物理和化學(xué)性能穩(wěn)定，有較高機(jī)械強(qiáng)度，使用壽命長(zhǎng)；

（3）含有可活化的反應(yīng)基團(tuán)，以用于親和配基的固定化；

（4）粒徑均一，能形成單分散體系；

（5）懸浮性好，便于反應(yīng)的有效進(jìn)行。

第五十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁分離技術(shù)

第五十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁光存儲(chǔ)技術(shù)

利用磁性高分子可以制成膜的特點(diǎn)，在亞分子水平形成均質(zhì)的高分子磁膜，可大大提高磁記錄密度，用以開(kāi)發(fā)高儲(chǔ)存信息的光盤(pán)等功能性記憶材料。

磁光盤(pán)（Magneto-Optical），MO是一種采用激光和磁場(chǎng)共同作用的磁光方式存儲(chǔ)技術(shù)，MO磁光盤(pán)兼具硬盤(pán)的大容量和可讀寫(xiě)功能，又有軟盤(pán)的便攜特性，同時(shí)具有光盤(pán)防磁、抗?jié)窈涂煽康奶卣鳌?/p>

第五十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁光存儲(chǔ)技術(shù)

MO最大的特點(diǎn)是其它技術(shù)難以企及的高可靠性，一張MO光磁盤(pán)可反復(fù)讀寫(xiě)達(dá)1000萬(wàn)次，即使一天反復(fù)讀寫(xiě)1000次，MO光磁盤(pán)依然能夠用上30年。

MO盤(pán)不像磁存儲(chǔ)技術(shù)一樣容易受到強(qiáng)磁場(chǎng)的影響，如果要對(duì)MO盤(pán)的數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫(xiě)，必須同時(shí)具備加熱至150℃和磁場(chǎng)兩大因素，而在正常狀態(tài)下，不可能獲得150℃高溫，所以磁場(chǎng)再?gòu)?qiáng)也無(wú)濟(jì)于事。

第五十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁光存儲(chǔ)技術(shù)

MO上覆蓋著磁性物質(zhì)，在激光照射下可進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，工作時(shí)激光束和磁頭在盤(pán)面兩邊相對(duì)應(yīng)的位置。在寫(xiě)入時(shí)，用聚焦激光束照射到垂直磁化記錄層上，在800ns的時(shí)間內(nèi)使照射部分溫度升到150℃，同時(shí)磁頭使加熱部分磁場(chǎng)發(fā)生變化，從而記錄了所寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，這種方式稱(chēng)為熱磁寫(xiě)入。當(dāng)讀出數(shù)據(jù)時(shí)，使用不會(huì)使磁場(chǎng)發(fā)生變化的弱激光束，反射光經(jīng)分光棱鏡，根據(jù)反射光折射方向的不同而讀取數(shù)據(jù)，稱(chēng)為克爾效應(yīng)。擦除數(shù)據(jù)的過(guò)程是用激光束照射垂直磁性膜使之加熱，同時(shí)磁頭將磁場(chǎng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。

第五十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁光存儲(chǔ)技術(shù)

第五十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用熱磁寫(xiě)入

通常磁光盤(pán)紀(jì)錄信息的方法是利用精細(xì)聚焦的激光束加熱磁層，激光束在垂直磁化的紀(jì)錄層中產(chǎn)生一個(gè)溫度梯度T(x)，從而使磁層矯頑力Hc隨溫度T的上升而下降；當(dāng)Hc下降到某一設(shè)計(jì)值時(shí)，在外加磁場(chǎng)H的作用下，磁疇的磁化方向?qū)⒕植糠D(zhuǎn)，這樣的磁疇便可作為數(shù)據(jù)紀(jì)錄的單位（0或1）；當(dāng)我們將要紀(jì)錄的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，并用于調(diào)制照射在光盤(pán)上的激光束時(shí)，光盤(pán)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)信息的紀(jì)錄，如圖第五十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用克爾效應(yīng)讀出

克爾效應(yīng)是指線性偏振光從磁化介質(zhì)表面反射時(shí)，其偏振面將發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。當(dāng)入射光傳播方向與磁化方向相同時(shí)，從光的方向看去，其偏振面將向左旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θk，相反將向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θk。因而，在讀取光束為線性偏振光時(shí)，探測(cè)其反射光的偏振面的變化，即可檢測(cè)出磁疇的磁化方向，從而檢測(cè)出記錄的信息。

第五十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日磁性高分子材料的應(yīng)用磁光存儲(chǔ)與其它外存技術(shù)的比較

1.MO與硬盤(pán)硬盤(pán)具有速度快、性能穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)和安裝簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。盡管MO最具與硬盤(pán)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力,但要取代硬盤(pán)還為時(shí)尚早。關(guān)鍵是要解決MO技術(shù)現(xiàn)存的一些問(wèn)題,加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代。然而,硬盤(pán)也有其自身的弱點(diǎn)。目