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纳米技术在磁性材料中的应用
[发布时间]:2009年4月27日 [来源]: [点击率]:3600
【导读】:     纳米技术是近年来崛起的一门崭新技术,它是在现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的,是一门基础研究与应用探索紧密联系的新型科学技术。纳米技术被公认为是21...

 

    纳米GMR材料已引起越来越多的科学家和企业家的重视,利用纳米GMR可使计算机磁盘存储能力大大提高。1993年美国IBM的科学家,在多层膜GMR效应方面获得突破性进展,他们发现了一种在低磁场下产生GMR的方法。利用溅射方法制得纳米多层膜,然后将膜迅速退火,该材料在低磁场呈现大的GMR效应,将大大增高数据存储器件的容量。俄罗斯科学家已开发出制备Ni,Cu,Al,Ag,Fe,Sn,Mg,Mn,Pt,Au,Mo,W,V以及稀土金属等纳米级金属超细粉末的生产工艺。熔点在1500℃以上的所有金属都可获得纳米级超细粉末。Fe-Ni超细颗粒制作高密度金属磁带,已进入实用阶段。目前国内外正在研制典型的垂直磁记录介质——纳米级六角晶系铁氧体,其高频特性优于γ-Fe2O3,化学稳定性优于金属磁粉,现已成为新型的磁记录介质而崭露锋芒。
    纳米吸波材料
    纳米材料独特的结构使其具有隧道效应、量子效应、小尺寸效应和界面效应等。将纳米材料作为吸收剂制成涂料,不仅对电磁波吸收性能好,而且涂层薄,吸收频带宽。金属、金属氧化物和某些非金属材料的纳米磁性超细微颗粒对电磁波具有强烈的吸收能力,这是由于纳米磁性超细微颗粒处于表面的原子数非常多,大大增强了纳米材料的活性,在电磁场的辐射下,原子、电子运动加剧,形成共振,使电磁能转化为热能,从而增大了对电磁波的吸收。目前被称作“超黑色”的吸波材料对雷达波的吸收率可达99%,这种吸波材料被认为最有可能属于纳米材料。法国研制成一种宽频微波吸收涂层,磁导率的实部与虚部在0.1~18GHz频率范围内均大于6,与粘结剂复合而成的RAM(Radar Absorption Material)的电阻率大于5Ω·cm,在50MHz~50GHz频率范围内吸波性能较好。
    纳米材料对电磁波的强烈吸收作用,已受到各国研究机构的重视。其最重要的应用之一是纳米隐身吸波材料。隐身技术是当今举世瞩目的重大军事高技术,1991年美国以迅雷不及掩耳之势对伊拉克进行了大规模空袭,而无一架作战飞机受伤,其重要原因之一是美国的作战飞机表面涂有一层吸收电磁波的铁氧体系列材料,这种材料能够有效地吸收敌方侦察雷达电磁波能量,从而使雷达侦察系统失去作用,把自身隐藏起来。但是传统的常规铁氧体材料,由于密度大,很难适应现代的要求。纳米材料因其在电磁波吸收方面具有突出的表现,在较宽的频谱范围里呈现较大吸收,可作为一种微波毫米波乃至光波的全波段隐身材料,必将取代传统的常规铁氧体材料,成为新一代稳身吸波材料。
    目前国内外研究的纳米电磁波吸收材料主要有如下几种类型:纳米金属与合金吸收剂、纳米氧化物吸收剂、纳米SiC吸收剂、纳米铁氧体吸收剂、纳米石墨吸收剂、纳米Si/C/N和Si/C/N/O吸收剂、纳米金属膜/绝缘介质膜吸收剂、纳米导电聚合物吸收剂、纳米氮化物吸收剂等。
 

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