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磁性材料范文1

1、基于電磁力作用原理的應用主要有：揚聲器、話筒、電表、按鍵、電機、繼電器、傳感器、開關等；

2、基于磁電作用原理的應用主要有：磁控管和行波管等微波電子管、顯像管、鈦泵、微波鐵氧體器件、磁阻器件、霍爾器件等；

3、基于磁力作用原理的應用主要有：磁軸承、選礦機、磁力分離器、磁性吸盤、磁密封、磁黑板、玩具、標牌、密碼鎖、復印機、控溫計等；

4、其他方面的應用還有：磁療、磁化水、磁麻醉等。

（來源：文章屋網 ）

磁性材料范文2

[文獻標識碼]A

[文章編號]1005-0019(2009)7-0034-02

[摘要]本文概述了藥用磁流體的制備,磁性微粒的分散技術,提高其穩定性的方法。同時對新型熱敏脂質體的研究進展作了概述。

[關鍵詞]磁流體;分散;熱敏脂質體

磁靶向給藥系統(magnetictargeteddrugsdeliverysystem,MTDS)是近年來研究的一種新的靶向給藥系統。該系統是將藥物與適當的磁活性成分配制在藥物穩定系統中,在足夠強的外磁場作用下,將載體定向于靶區,使其所含藥物定位釋放,集中在病變部位發揮作用,從而具有高效、速效和低毒的特點[1]。

常見MTDS的幾種類型為,磁性脂質體(magneticliposomes,MLP)、磁性毫微粒(magneticnanoparticles,MNP)、磁性微球(magneticmicrospheres,MMS)等[2]。作為藥物載體,系統主要由磁性微粒、高分子材料和治療藥物3部分組成。磁性微粒是磁性藥物載體的主要成分,是指含有磁性金屬或金屬氧化物的超細粉末而具有磁響應性的高分子微粒。對磁性微粒的制備及性質研究、磁性微粒分散技術、影響其穩定的因素及提高其穩定性的方法,目前國內外有較豐富的研究成果。

1藥用磁流體的制備

磁流體(Magneticfluids)是指有磁性的可流動液體。磁流體本身無磁性,但在磁場作用下可被磁化而具有磁性。這種流體是將粒徑為納米(nm)計的強磁性微粒均勻地分散在液相中所得到的非常穩定的膠體溶液。磁流體是由載體、強磁性微粒子和表面活性劑3部分組成。載體一般為水、直鏈烴、芳香烴、硅油、氟油、酯類油和醚類等。表面活性劑因載體不同而異,常用的有油酸、亞油酸、4-氧雜環己胺、十四烯酸、琥珀酰亞胺。目前藥用的主要是鐵氧系,如四氧化三鐵、錳鐵氧體、鎳鐵氧體及錳鋅鐵氧體等,并以四氧化三鐵為主[3]。

1.1磁流體制備條件的探討:

將一定量的FeCl3•6H2O和FeCl2•4H2O分別溶于水中,混合,加入適量分散劑,再加熱到所需的反應溫度,在快速攪拌下滴加適當濃度的NaOH溶液,即生成黑色的Fe3O4沉淀。上述反應原理為:Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O,Fe3O4再在適當的條件下氧化成α-Fe2O3。影響生成磁流體的因素有不同NaOH的濃度,NaOH的滴加速度,反應溫度等對氧化鐵粒子大小及飽和磁化強度的影響。

1.2磁流體制備工藝:根據實驗,對磁流體的制備工藝總結如下:

取一定量FeCl3•6H2O和FeCl2•4H2O分別溶于蒸餾水中,過濾。濾液混合,將將濾波用蒸餾水稀釋至-定量,攪勻,加入適量的分散劑,置于3000ml燒杯中.將燒杯置于超聲波清洗器中。在攪拌速度1500r•min-1,水溫40℃,用6mol•L-1NaOH溶液適量滴到燒杯中,滴加速度5ml•min-1,反應結束后,在繼續攪拌下40℃保溫30min。將混懸液置于磁鐵上強迫磁性氧化鐵粒子沉降,傾去上清液,剩下下層液,加入分散劑適量,攪勻,在超聲清洗器中清洗20min,過直徑1μm篩,得到黑色的膠體溶液[4]。

2磁粉的分散技術

提高磁粉分散的穩定性,增加磁層中磁性粒子的填充率,降低磁漿粘度,改善磁漿流乎性,除了改進分散設備外,人們進行的工作主要可分為三大類:①在滋漿中使用分散劑;②磁粉的表面包覆或表面改性處理;③粘結劑的改性[5]。

2.1在磁漿中使用分散劑

2.1.1表面活性劑形分散劑通過親水基與表面自由能高的磁粉結合,使磁粉表面形成一層由疏水基團構成的表面自由能低的親油層。磁粉表面由原來的親水性變為親油性,從而加速磁粉在粘結劑有機相中均勻分散,保證粘結劑對磁粉表面的潤濕,排出空氣,提高磁漿的穩定性,改善磁漿質量縮短制漿時間,增加磁粉填充量,提高磁帶性能[6]。

用于磁粉的表面活性別型分散劑有:環烷酸鋅、二辛基硫代琥珀酸、十二烷基硫酸酯等。

2.1.2偶聯劑型分散劑偶聯劑的主要功能是在親水性磁性顆粒和疏水性粘結劑樹脂之間以化學鉸架起“橋梁”,使二者成為一體。在磁粉表面形成一界面薄膜,使磁粉表面由無機變為有機,從而使易于凝聚的磁粉變得粒子間相互沒有干涉,易被粘結劑潤濕,在磁漿中保持穩定的分散狀態。磁漿加工粘度降低,由此形成的涂層界面不會剝離,能發揮出臨界的剪切強度。同時,此單分子膜有吸收能量的能力,且臨界值較大。

目前工業上使用的偶聯劑主要有硅烷類、鈦酸酯類、鋯類、有機鉻絡合物四大類。

2.2磁粉的表面處理:熱處理之前在粒子表面包覆有機硅化物或用二氧化硅和鈦、鋯、鋁之類的氧化物進行表面包覆,主要是為了提高粒子耐高溫性,在熱處理中保持針形形貌,但對加強粒子的分散性也有意義。用KOH水溶液處理磁粉[7],增強了粒子表面的堿性,使更易與分散劑中酸性官能團結合。用離子交換樹酯溶解磁粉中所含有的水溶性物質,以促進其在油性體系中的分散。更多的是用表面活性劑,如磷酸酯、脂肪酸、D-山梨糖醇及硅氧烷或鈦酸酯偶聯劑對磁粉進行表面改性,將粒子表面由親水性變成親油性。

用表面活性劑對磁粉粒子表面處理的工藝有以下幾種:

(1)浸漬法。即把磁粉浸漬在表面活性劑溶液中,經攪拌、過濾、干燥和粉碎即可。處理均勻效果好,但操作較復雜。

(2)輥壓噴霧法。即磁粉碾壓下,將表面活性劑溶液噴霧于其中。操作簡單,但處理不均勻,且對粒子尺寸被破壞性大。

(3)捏合工藝技術。這是一種較新的工藝,利用壓力和剪切力一次相繼完成表面處理和潤濕兩個步驟,表面處理均勻,對粒子尺寸破壞性小,且可縮短砂磨時間。

磁性材料范文3

【關鍵詞】 納米磁性材料; 生物相容性; 評價方法; 文獻綜述

隨著人們生活水平的不斷提高，惡性腫瘤已經成為威脅人類健康的勁敵。各種報道和調查顯示[1]，全世界每年新發現的腫瘤患者多達1 090萬，而且腫瘤的發病率持續上升，成為僅次于心血管疾病的第二大致死原因。但是，目前臨床上對腫瘤的治療手段仍然十分有限，預后也比較差。腫瘤磁感應熱療[2-5]是一種新型的腫瘤治療手段，它通過各種方法將納米磁性材料精確地分布于腫瘤組織中，在外加交變磁場的作用下，納米材料感應發熱，使腫瘤組織達到一定的溫度，從而達到治療腫瘤的效果。有研究表明[6]，腫瘤細胞在高溫的環境下對放射線更為敏感。研究發現[7]，越小的納米顆粒越有可能穿透細胞并產生毒性作用。所以，納米磁性材料能否用于人體，首先必須考察其是否具有良好的生物相容性。

生物相容性一般包括細胞相容性、血液相容性和組織相容性3個方面。下面就生物相容性的概念、生物相容性的3個方面及生物相容性評價工作中存在問題的研究進展作一綜述。

1 生物相容性的概念

相容性[8]是指兩種或兩種以上的體系共存時互相之間的影響。如果這些體系在共存時互不影響，互不損傷，互不破壞，就可以說這些體系間有完全的相容性。如果這些體系在共存時相互影響，相互破壞，導致不能時，就可以說這些體系之間的相容性差或沒有相容性。生物相容性[9]是指任何一種外源性物質，包括天然材料[10]、治療用的外源性細胞、植入的器官、人工材料的植入體或納米粒子，為治療目的植入或通過某種方式進入生物體，或與生物組織共存時，對生物體和生物組織造成損傷，或引起生物體、生物組織發生反應的能力和性質，和(或)生物體容許這種材料在體內存在及與這種材料的相互作用的能力和性質。普遍認為生物相容性包括兩大原則[11]：一是生物安全性原則即消除生物材料對人體的破壞性;二是生物功能性原則(或稱為機體功能的促進作用)，指其在特殊應用中“能夠激發宿主恰當地應答”的能力。納米材料對于宿主是異物，在體內必定會產生某種應答或出現排異現象。納米材料要使發生的反應能被宿主接受，不產生有害的作用，因此要對納米材料進行生物安全性評價，即生物學評價。對納米磁性材料進行生物相容性評價是納米磁性材料能否進入臨床研究的關鍵環節[12]。

2 細胞相容性評價

細胞相容性[13]是材料對細胞的生長、附著、增殖及代謝功能的影響，以存活的有功能的細胞或(和)細胞生長增殖情況作為材料的生物相容性評價指標。常用的細胞相容性評價實驗方法有 MTT試驗、流式細胞光度術等。一般選用L929細胞和HeLa細胞來進行試驗，這兩種細胞[14]具有傳代容易、繁殖迅速、體外培養條件低、易儲存，同時這兩種已建立成系的細胞株能為實驗提供穩定傳代的細胞、能為許多材料細胞毒性評價所共用等優點，1982年美國質量標準協會將L929細胞推薦為細胞毒性試驗中的標準細胞。

2.1 MTT試驗

MTT試驗是大部分磁性介質生物相容性評價工作采用的基本試驗項目。它是一種比較準確、快速和簡便、可作定量評價的常用方法，現已廣泛應用于醫用材料的生物學評價。其原理是活細胞中的線粒體脫氫酶將MTT分子還原產生紫色結晶物，紫色結晶物形成數目的多寡與活細胞數目和功能狀態呈正相關，用DMSO溶解結晶后，在酶聯免疫檢測儀上測吸光度，即可代表細胞數量。將測得的吸光度帶入細胞相對增殖率的公式來計算。細胞相對增殖率(RGR)= 實驗組OD均值/陰性對照組OD均值×100%。把RGR值轉換成6級反應[15]：0級反應RGR值為≥100%，1級反應RGR值為75%～99%，2級反應RGR值為50%～74%，3級反應RGR值為25%～49%，4級反應RGR值為1%～24%，5級反應RGR值為0。實驗結果是0或 1級反應為合格，實驗結果是2級反應需要結合細胞形態綜合評價，實驗結果是3～5級反應為不合格。

目前已進行過細胞學評價的納米磁性材料有納米Fe2O[15]3、納米Fe3O[16]4、納米鎳銅熱籽[17]、納米Mn0.5Zn0.5Fe2O[18]4等。例如顏士巖等[15]研究指出，不同濃度的Fe2O3納米磁性粒子浸提液作用于L929細胞72 h 后，其細胞RGR分別為91.3%、76.9%、76.6%、81.9%，依相對增殖率與毒性分級轉換表標準判定不同濃度的Fe2O3納米磁性粒子浸提液其細胞毒性均為1級，均屬對細胞無毒性范疇，而陽性對照組0.7%的丙烯酰胺單體溶液的細胞RGR為11.6%，其毒性評定為4級，為不合格生物材料，證實其自制的F2O3納米磁性粒子體外試驗無細胞毒性作用。該法簡便迅速、不接觸同位素、敏感性高，缺點是紫色結晶物有時易聚集成團影響結果的準確性[19]。

2.2 流式細胞光度術(flow cytometry，FCM)[20]

該法利用鞘流原理，使被熒光標記的單個懸浮細胞排成單列，按重力方向流動。細胞被激光照射后發射熒光，檢測器可逐個對細胞的熒光強度進行測定，常用來檢測細胞周期和細胞凋亡。鄧凌燕[21]研究發現，隨著Fe3O4磁微粒浸提液干預濃度的增高，肺泡上皮細胞和血管內皮細胞的凋亡率無增高的趨勢，差異無統計學意義(P>0.05)。證實不同濃度Fe3O4磁微粒浸提液對肺泡上皮細胞和人血管內皮細胞凋亡無影響。FCM法能提供具體明確的凋亡率值，為評價凋亡提供客觀的數值指標，同時可為分析材料對細胞周期的影響提供證據。

2.3 乳酸脫氫酶(LDH)試驗[22]

LDH定位于細胞胞漿內。一般情況下，LDH不能透過細胞膜。當細胞受損傷或死亡時可釋放到細胞外，此時細胞培養液中LDH活性與細胞死亡數目成正比。這一方法已被用來檢測碳納米管的細胞毒性[23-24]。王曉娜等[25]發現，隨著Fe2O3納米顆粒作用濃度的升高(267.5、535、1 070 μg·ml-1)，可致細胞內LDH漏出量增加。此法通過檢測細胞培養液上清中LDH的活性，可判斷細胞受損的程度。

2.4 單細胞凝膠電泳技術檢測細胞DNA損傷

單細胞凝膠電泳又稱彗星實驗，由Singh等[26]和Ostling等[27]在中性凝膠電泳技術基礎上改進和建立，是檢測單個細胞DNA鏈斷裂的實驗方法，該方法具有靈敏、簡便、快速、樣品用量少及不需放射性等優點。李倩等[28]運用單細胞凝膠電泳技術檢測發現，納米Fe2O3可造成小鼠肝、脾、腎組織細胞、外周血細胞和骨髓細胞的DNA斷裂，其研究表明DNA斷裂與細胞的氧化損傷有密切關系。Lacava等[29]發現，磁流體還可以致小鼠發生炎癥反應，導致巨噬細胞內氧自由基和氧化亞氮的生成，從而造成DNA損傷。

除此之外，還有一些研究者進行過其他相關實驗，如體外CHI細胞染色體畸變試驗[30]DNA合成檢測方法、細胞膜完整性測定、人工計算細胞數[1]等細胞相容性試驗。

3 血液相容性評價

血液相容性試驗[31]通過生物材料和醫療器械與血液相接觸(體外、半體內或體內)，評價其對血栓形成、血漿蛋白、血液有形成分和補體系統的作用。通過對材料與血細胞體外接觸過程中所致紅細胞溶解和血紅蛋白游離程度的測定，對材料的體外溶血進行評價，能敏感地反映試樣對紅細胞的影響，在生物安全性評價中起重要作用。

體外溶血試驗是鑒定血液相容性最基本方法之一[32]，它不僅可以評價樣品的體外溶血性，還可以敏感地提示樣品的毒性。Zhang等[33]通過體外溶血試驗發現，Fe3O4納米磁性粒子的溶血率為0.514%，遠小于5%，表明實驗用Fe3O4納米磁性粒子無溶血作用，符合醫用材料的溶血試驗要求。Zhang等[34]研究發現MgZnMn合金的溶血率高達65.75%。Li[35]研究發現單純的鎂溶血率是59.3%。因此說溶血試驗在生物安全性評價中起著重要的作用。

由于體內環境的復雜性及多變性和血凝機理，ISO標準中也只能提出一個評價方向的基本要求，到目前為止還沒有建立一套相關的評價標準。新近研究建立的新方法[36]有血小板黏附及血小板消耗量、復鈣時間、凝血因子Ⅳ、血漿總蛋白和球蛋白計數等諸多方面的血液相容性試驗方法，但對納米磁性材料進行定量化的評價有一定的難度，需要不斷成熟和完善，將其標準化。

4 組織相容性評價

組織相容性[37]是指生物材料與人體組織接觸后，在材料組織界面發生一系列相互作用，最終被人體組織所接受的性能。常用的組織相容性試驗有體內植入試驗、微核試驗、肝臟穿刺試驗等。

4.1 體內植入試驗

植入試驗[31]將生物材料和醫療器械植入動物的合適部位，如皮下、肌肉和骨，在觀察一定時期(短期為7、15、30、60、90 d，長期為180、360或720 d)后，評價對活體組織局部毒性作用。主要通過病理切片觀察組織的變化。根據產品使用部位可選擇皮下組織植入試驗、肌肉植入試驗或骨內植入試驗。體內植入試驗可從宏觀和微觀水平來評價組織工程支架材料對組織的局部反應，包括早期的炎癥反應和隨后的纖維結締組織增生反應。通過體內埋植實驗可以直接觀察動物機體對材料中的抗原或化學物質產生的免疫應答[38-39]。材料植入機體后[40]被視為異物，在無其他因素影響的情況下，如材料有毒性，會導致其周圍組織死亡;如材料無毒性，機體組織對植入物的反應主要是無菌性炎癥反應和纖維結締組織包膜產生。組織反應在早期呈現異物刺激引起輕中度的無菌性急性炎癥反應比如水腫、組織充血和中性粒細胞的浸潤等等，兩周后轉為慢性炎癥反應包括巨噬細胞、淋巴細胞和纖維母細胞的增生。機體通過吞噬和酶消化方法消除異物，或者通過纖維囊的包裹隔離材料。材料中任何成分分解產生的小分子都會影響炎癥反應的過程。白雪[17]研究發現，其自制的鍍金鎳銅熱籽植入肌肉后，植入后的局部組織無明顯的毒性及刺激作用，組織相容性較好。 Fulzele等[41]研究發現甘油酯(GMR)和季戊四醇酯(PMR)植入局部組織無明顯的炎癥反應。

4.2 微核試驗

微核試驗是一種檢測材料致畸致突變作用的方法，能夠簡便、快速地檢測樣品的短期遺傳毒性。間隔24 h給藥2次，首次給藥后第30小時處死小鼠，常規制片。每只動物計數1 000個嗜多染紅細胞，計算微核率。Zhang等[42]研究發現，其制備的熱敏磁性復合納米粒通過檢測各組嗜多染紅細胞中的微核(MN)出現率，未發現復合納米粒組與陰性對照組間有顯著性差異，認為該復合納米粒無致畸或致突變作用。

4.3 肝臟穿刺試驗

肝臟穿刺試驗是將磁性材料置入組織器官一段時間后，觀察材料對創傷性組織炎癥防御性反應和主要代謝器官、血液系統的功能影響的一種方法。方法: 在無菌條件下，用3%戊巴比妥鈉麻醉后在超聲導向定位下肝臟穿刺注入0.9%生理鹽水和納米粒懸液，1個月后處死，取心、肝、脾、肺、腎等進行病理形態觀察.實驗前后試驗動物靜脈采血作血常規及肝腎功能檢查。叢小明等[18]研究發現，沿穿刺方向切開肝臟，見黑色材料浸潤在注射路徑周圍，材料和周圍肝組織邊界清晰，無瘀血及炎癥改變，在材料分布區，部分材料微粒被肝細胞吞噬，肝小葉結構完整無變形以及纖維化，心肝脾肺腎腦等臟器未見明顯組織形態學變化。血常規、肝腎功能無明顯變化，證明其自制的納米材料具有良好的組織相容性，適宜應用于肝內局部注射治療腫瘤。

5 生物相容性評價工作中存在的問題

近年來，多種納米磁性材料的生物相容性接受了不同程度的評價研究，有了更多新的試驗方法和檢測指標，使生物相容性研究不斷深入。但是，其中仍然存在一定的問題，首先是存在純度的問題，目前進行實驗的材料往往混有其他雜質， 在使用高純材料進行實驗之前，這些雜質所起到的作用是無法排除的。其次，存在粒度均勻性問題，目前進行實驗的材料，粒度分布很寬，從幾個納米到幾百納米的顆粒都存在，不同粒徑的性質無法檢驗出來，目前的實驗結果到底是小顆粒作用的結果，還是大顆粒的結果，有待于粒徑均勻顆粒實驗結果的證明[43]。再次，很多研究[44-47]報道納米顆粒在介質(如水、細胞培養液)中會發生團聚的現象，發生團聚后，納米顆粒的物理化學性質可能會發生改變，從而影響其生物學效應。納米顆粒在細胞培養液中的溶解度對其細胞生物學效應的影響，也是需要特殊考慮的[48-49]。最后，目前所有的評價，都沒有一個統一的標準的方法，不同方法之間的結果不具有可比性。這些都需要科研工作者在以后的實驗中不斷深入探索和研究。

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磁性材料范文4

關鍵詞：鐵磁性材料； 金屬線陣列； 雙負材料； 多重散射方法

中圖分類號：TN6134 文獻標識碼：A 文章編號：1004373X(2012)10015505

基金項目：國家自然科學基金項目(61001017;61071007)；

高等學校博士學科點專項科研基金項目(20100091120045;20110091110030)0 引 言

雙負材料(DNM)是介電常數和磁導率同時為負數的材料，也常被稱為左手材料(LeftHanded Material,LHM)，它具有一些反常的電磁性質，比如返波、逆多普勒效應、負折射率特性等［1］。自從第一個由諧振環(SplitRing Resonator,SRR)和金屬線陣構成的DNM被實驗驗證以來［2］，DNM在基礎科學和工程技術領域都成為研究熱點［34］。Pendry和Smith等人的研究表明，金屬線陣列能夠降低復合體系的等離子體頻率，在一定頻段具有等效的負介電常數，而SRR結構則在其諧振頻率附近具有等效的負磁導率［2］。實際上，很多天然鐵磁性材料在其鐵磁諧振頻率附近就具有負的磁導率，通常鐵磁諧振頻率就在GHz量級，而且鐵磁性材料還具有磁導率受外加偏置磁場調節的特點［5］，能夠實現工作頻段可調節的DNM。因此基于鐵磁性材料的DNM受到廣泛關注，國內外的一些研究小組分別通過理論和實驗研究了如何應用鐵氧體、鐵磁性金屬等鐵磁性材料設計實現DNM［57］。

在Pendry有關金屬細線陣列結構低頻等離子體模型的基礎上［2,8］，Dewar提出了一種采用磁性基體的金屬線陣列結構［9］。他給出了這種復合結構的等效電磁參數在長波近似條件下的理論模型，并指出這種結構可以在一定頻段實現DNM。本文基于Dewar提出的理論模型設計了一種應用鐵磁性基體的二維DNM。建立了磁性基體中金屬線單元結構的電磁散射模型，利用多重散射方法計算了該單元結構構成的復合體系的傳輸特性，并與利用近似模型計算的傳輸譜進行了對比，初步確認了該模型的正確性。通過全波電磁仿真結合電磁參數反演提取了該單元結構的等效電磁參數，進一步驗證了長波近似模型的正確性。全波仿真了復合體系的電磁場分布，觀察了反向波現象的發生，設計的復合體系在一定的頻段內具有明顯的DNM特性。

1 磁性基體與金屬線復合結構等效電磁參數的理論模型 Dewar提出的結構如圖1所示，磁性基體中插入金屬細線陣列的復合結構［9］，這個結構和PendrySmith結構非常接近，只是周期結構中的背景媒質換成了本身具有負磁導率的鐵磁性材料。但是，在PendrySmith結構中產生負磁導率的諧振環和產生負介電常數的金屬細線之間是有一段間隙，并且在理論分析時認為它們相互之間沒有耦合［2］。但是金屬細線直接插入到鐵磁性材料中構成的復合體系中，就必須考慮背景媒質的負磁導率對金屬細線陣列結構等效負介電常數的影響［9］。因此，正如圖1所示的那樣，在Dewar提出的結構中，金屬細線和磁性基體之間被一層磁導率大于0的介質隔離著。

圖1 磁性基體（灰色區域）中金屬細線

（黑色圓點）陣列復合結構單元示意圖

假定金屬線外包裹的介質層為自由空間，它的外徑為r2，金屬線半徑為r，陣列周期常數為a，并且r

ε(ω) = εf(1-σeff0ωεf{i+(ωa2σeff02π)［μ0lnr2r + μf(lnar2-3 + ln 2-π/22)］} )

(1)式中：σ0是金屬線的電導率；σeff0=σ0πr2/a2，εf和μf分別是磁性基體的介電常數和磁導率。很顯然，磁性基體中金屬線陣列結構的等效介電常數和結構的幾何參數、工作頻率、金屬線的電導率以及磁性基體的磁導率都有關。由于r2< (2)式中：μ∞=1；μs是磁性基體的靜態相對磁導率；ωr是其諧振頻率；δ為阻尼因子。

假定復合結構的幾何參數為：a=4 mm,r=1 μm,r2=100 μm，材料參數為：εf=3ε0，μs=35，ωr約為0.8 GHz,δ約為0.01 GHz。選用鋁線作為金屬細線，它的電導率約為3.82×107 s/m。圖2給出的是利用式1中的模型計算得到的復合結構在3~12 GHz頻帶內的等效電磁參數。從圖中可以看出，由于受到了磁性基體磁導率的影響，金屬線陣列的等效介電常數εeff實部不再單調變化,而是在出現一個負的峰值后開始朝大于0的方向增加。

圖3還給出了利用上述等效電磁參數求出等效波數keff。圖中結果表明在磁性基體磁導率μf0，|Re(keff)/lm(keff)|

磁性材料范文5

秉承集團公司“一代人要有一代人的作為、一代人要有一代人的貢獻”的二次創業理念，我們鄂莊煤礦發展的定位是：以資源深加工為基礎，以價值提升為目標，拉長三條產業鏈，打造“四年十五億”卓越和諧新鄂煤。從2002年至今，我們在安全生產持續穩定、煤炭主業持續提升的基礎上，用36個月的時間，建成了9個非煤項目，平均每4個月就有一個新項目竣工運營，構筑起多元共享的產業格局.我們認為集團公司“二次創業”所闡釋的正是一種創業無止境、發展無窮期的執著精神。一個成功的企業，必定要經歷風雨和磨難，必定要不斷地挑戰自我、更新自我。通過思想的孕育，謀求企業的長青，帶給未來一種信心與激情。我們感到：作為集團公司“二次創業”理念的具體實踐者，我們發展速度之快應該這樣定位和定義：

一、創業之路——構筑區域產業鏈條帶

企業要做大做強必須有新項目的支撐，有項目才有新的增長點和生財點。我們認為在創業初始階段，最現實、最經濟、最有保障的發展，就是圍繞企業現有資源的整合與延伸。

（一）以煤炭資源為基礎的多元化擴張。

我們依托集團公司成熟的技術優勢以及多年的運籌謀劃，在非煤產業的整體運作中，首先啟動了以“煤—煤矸石制磚、煤—煤層氣、煤—電—粉煤灰—水泥建材”為產業載體的第一波相關擴張戰略。建設了年生產規模1億標準磚的“陽光建材”，打造出“萊蕪第一磚”。創建了“國家863計劃試驗基地”，實施了“煤炭地下氣化”工程。在此基礎上，重點以租賃經營原萊蕪槲林電廠為切入點，總體推進循環經濟的發展建設。在煤、電兩大產業循環運營的基礎之上，我們又利用電廠產生大量粉煤灰，與泰山水泥合作，新上了30萬噸水泥建設項目。該項目于2004年4月開工建設，投產運營僅用了5個月時間，只用了30人就建成了年產30萬噸水泥、年銷售收入6000萬元的水泥項目，形成了煤炭—電力—水泥兩兩受益、共同發展的格局。

（二）以鐵礦石資源為載體的一體化經營。

我們利用企業擁有的資源融入資本運營思路，擴大企業規模：用萊新鐵礦現有的資源優勢，擴大資本金，吸納香江集團投資1.2億元；我們又恰巧用1.2億元建成了陽光冶煉，使年產值2億元的萊新鐵礦規模擴大為兩個廠，年產值達到10個億。陽光冶煉350m3高爐僅用了11個月的時間就投產運營，年產生鐵36萬噸，年產值近9.6億元。同時，還安置了原西港煤礦破產下崗人員，形成了從礦石—礦粉—生鐵的產業鏈。同時，為進一步提升產業價值，我們還積極籌備建設鑄件項目。順沿著從“鐵礦石－礦粉－冶金－鑄件”的產業鏈條，每遞增一個環節，每上一個項目,終極產品價值也將從“礦石300元－礦粉900元－生鐵2800元－鑄件6000元”的遞增價格上升。目前，就鑄件項目所需的土地、廠房等前期工作，我們已經在萊蕪開發區準備完畢。

（三）以煤層氣資源為起點的集成化發展。

在企業比較穩定的產業配置基礎之上，我們通過認真梳理分析，又以每年60萬元的租金租賃經營原兆峰陶瓷6600萬元的資產，“四兩撥千金”激活“休克魚”。并設計了“煤層氣—陶瓷建筑—房產開發”這樣一條產業鏈。以煤層氣燒制波化磚，對內部的建筑隊擴股改制，注冊成立了“萊蕪市泰山陽光建安公司”，具備了居民住宅樓和大型工業廠房的施工資質。我們以此作為產業鏈條延伸的載體，并依托我們的土地、水泥、矸石磚、地板磚等產品優勢及企業大發展態勢，整合了非煤發展的建筑市場，“陽光建安”2004年完成產值4800萬元，是2000年的10倍；在建筑安裝市場穩定發展的基礎上，“陽光建安”還籌劃實施了20萬平方米的“陽光花園”房地產開發項目。目前該項目一期工程6棟樓房已完工，樓盤銷售一空。二期工程6棟樓房正在建設中，樓盤已預定售出80％以上。

二、立業之道——管理與機制創新

好的思路、產業及項目不僅要有發展的基礎，更要有管理的支撐和機制的保障，管理與創新永遠是企業永恒的主題。我們結合集團公司管理經驗以及鄂莊礦的管理實踐，不斷創新了項目建設運營程序及管理模式。

（一）項目如何建。

我們著眼于解決項目建設中“先天不足”和經營者“后天墮落”的現象，圍繞在項目建設和發展中“有人決策、有人負責”的問題，創造了“四化”管理程序。

1、調研集權化。按照整體的項目設計，將某個獨立項目劃轉到專業的項目部全權負責，賦予其項目建設運營的高度集權，規定所投資項目從市場調研到項目設計、施工、經營，全部由這個專業的項目負責人一人負責，負責到底。

2、產權多元化。我們認為經營者不投資就無法承擔經營風險，責任主體仍難以到位。因此，對于項目經營管理層人員，要求必須現金入股。各非煤企業經營者，按照可研報告提供的不少于項目總投資額10％的比例，認購項目股份，經理層班子成員持股不得低于經營者80%。在經營者及經營層現金入股的籌集過程中，對于無法籌集到現金的，我們通過與銀行等金融部門的溝通合作，把經營者與經營層本人及其親戚朋友的身份證、房產作為抵押擔保，讓經營者直接承擔經營風險。在此基礎上，就目前的項目建設資金問題，我們共分了銀行貸款、戰略投資公司投資、社團法人投（融）資、項目經營層與員工持股五種投（融）資渠道，使股權結構相對分散，合理集中，形成以股份制為主體的混合所有制產權結構形式。

3、運作法治化。即對項目調研、項目建設合同洽談、招投標管理、行政審批等事項全過程融入法律程序及全面審計審查，凡是給項目造成損失浪費的，將更換經營者，造成的損失由經營者承擔，形成項目建設及對經營者的監督法制化。

4、結構規范化。就是對承載項目建設運營的母子公司分別按照市場經濟的原則，按照公司法的原則規范組建。以成員單位入股資本金和經濟總量大小組建董事會、監事會，由董事會規范運作。

（二）企業如何管。

我們按照產業整合的戰略思路，對于每一個項目都是以“泰山陽光電力”作為母公司，按照母公司與子公司的投資控制體制同步推進，從調整相對集權和合理分權入手，界定管理職能，對各非煤企業實行“機關服務隊伍集中、建筑安裝隊伍集中、財務管理隊伍集中、治安保衛隊伍集中、人力資源管理集中、培訓人員隊伍集中、運輸隊伍集中、銷售隊伍集中”的“八集中”管理。各非煤企業就是生產中心、成本中心、利潤中心，整個項目管理職責明確、權責對等、有序運作，用類似“虛擬”的管理始終做到以最少的投入創造最大的利潤。

（三）薪酬如何定。

我們著眼于讓項目經營者用自己的錢辦自己事，把公家的成自家事，真正從機制上為非煤企業基業長青提供保障，重點對經營者薪酬方案管理考核體系予以重新架構：

結構設計：我們參照MBO的改革思路，借鑒集團公司對經營者管理考核辦法，對項目經營者薪酬實施模擬“ESO”（經理層股票期權）設計。通過讓項目經營者融資、負債的方式，加大其本人對企業的投入量和持股量，讓經營者承擔更多的風險，使股東和企業的風險減少到最低限度；通過管理層股份激勵方案來發揮企業經營者管理潛能，強化其經營目標和經營行為長期化，促進企業持續發展的一種管理考核模式。我們把經營薪酬考核標準分為經營者年基薪、政策性獎勵及股權收益三部分。分別按照均衡的比例予以考核,即三個“4:6”其中：

①經營者年基薪每月按40％比例兌現現金，剩余60％部分到年終根據經營指標完成情況予以兌現或扣罰。

②政策性獎勵即指標增盈部分，完成全部考核增盈指標，按40％比例兌現現金獎勵；剩余60％部分獎勵股權。

③經營者投資股本收益按項目收益率的40％比例兌現現金獎勵；剩余60％部分獎勵股權。

由于這種薪酬設計方案一般伴隨著大規模的融資，一旦失敗，經營者就要背上沉重的債務負擔，甚至有可能賠進其所有的個人財產，并失去現有的職位。這種激勵安排會使經營者盡力去改進公司的收益并不斷增強企業競爭力，使經營者在市場經濟大潮中摸爬滾打，經受優勝劣汰的考驗，勝者發展壯大，敗者另尋出路，無“大鍋飯”可吃，也無“后路”可退。

三、興業之源——謀劃整合資源版圖

資源是資源型企業生存和發展的客觀物質基礎，誰擁有資源，誰就擁有未來。在產業布局穩定發展的基礎之上，我們又謀劃了一系列的資源整合與并購，為項目大規劃、產業大布局、企業大發展做好了充分的物質準備。

（一）增強核心。

煤炭是我們安身立命的基礎，更是我們最熟悉、最具利潤增長極的行業。截至到目前趙官煤礦累計完成投資2118萬元，2005年計劃資金15763萬元。礦井初步設計已通過審查。本著加快工程施工進度，盡早實現投產的目標，2005年將優化工程設計，合理組織勞動。重點抓好立項工作與井筒施工前期的地面注漿、凍結施工、井架基礎施工及安裝平行作業的協調與組織，確保向集團公司建企50周年獻禮。

在此基礎上，按照集團公司的發展理念，我們重點對內蒙古通遼市境內的煤炭資源進行了調研。目前，我們已經與通遼市扎魯特旗簽訂了勘察本旗境內煤田預測區的意向。同時，我們還通過多方面的工作，邀請通遼市市長一行來礦考察，返回后專門召開了市長辦公會議，為下一步的資源勘察整合創造了條件。

（二）提升兩翼。

企業要想更大的發展，就必須跳出煤炭在更大的空間、更廣的領域占有和整合各類資源為己所用。基于此，我們通過多方面的調研探尋，對汶上縣富全礦業有限公司進行投資并控股，并于2004年5月以掛牌的方式以4270萬元競得山東東平礦段李官集鐵礦的采礦權。該鐵礦儲量5500萬噸，礦石可溶鐵平均品位25.4%，全鐵品位29％。礦井建設規模為年產原礦石100萬噸，經分選后可產含鐵63%的精礦32萬噸。達產后，年可實現銷售收入3億元。目前，省國土資源廳和省環保局分別對項目下發了批文，2005年1月取得山東省發改委正式立項批文。

同時，按照集團公司“開放式”辦企業要求，我們與內蒙古源源集團合作，形成了合作開發“煤—電—硅”一體化產業鏈的意向，并以此為切入點，取得了通遼市扎魯特旗境內硅石礦采礦權。這樣，我們就初步構筑起以煤炭資源為核心，以鐵礦石、硅礦石資源為兩翼的資源整合格局。

（三）儲備未來。

去年，國務院重點對管土地的人員、農業用地、項目供地及時間界定明確了四個控制，大項目、國家的重點項目國家負責供地；省重點項目省負責供地，地、縣、區無權供地。這使土地成為制約企業發展的瓶頸。對此，我們不斷加大了土地資源的整合力度與速度，其中萊蕪地區已經辦完的土地、拿到土地證的共300畝（萊蕪開發區100畝、牛泉鎮陽光冶煉工地200畝），在泰安開發區正在辦理手續的土地600畝。通過對各類有效資源的搶占爭奪，我們感到：“看天下有錢的人太多了，看社會爭資源的人太激烈了，看地下有效資源太少了”。因此，為做好資源儲備工作，增強企業發展后勁，實現企業做強做大的奮斗目標，我們還出臺了尋找有效礦產資源獎勵方案，對尋求資源有功人員給予重獎。

四、成業之感——謀勢借勢造勢創勢

回顧“二次創業”之路，我們快速發展靠的是集團公司的大力支持，必須要有煤炭主業的不斷提速，必須要有安全生產的持續提升。四年來，我們改造主井提升系統、通風系統，改革生產工藝，原煤產量突破100萬噸，完成了集團公司各項任務指標，為非煤發展提供了堅實的物質基礎。四年來，我們以安全文化、安全制度、安全執行保安全、興企業，創造出安全生產13周年的全國同類礦井最好水平，使我們能騰出主要精力跑資金、跑市場、跑項目，為企業的發展提供先決條件。同時在整個創業過程中，我們更深刻地感到，只有巧妙地利用各種條件來發展壯大自己，借外在的力量完成發展的擴張；“先謀于事”，借勢造勢，才能以最優的配置整合最多的資源，以最快的速度創造最佳的機遇，以最少的投入創造最大的利潤。

1、借新礦集團大品牌優勢，創造區域經濟小品牌。

我們深知：站在巨人肩膀上向大家招手，效果會遠遠好于只站在巨人肩膀上。為此，我們充分利用新礦集團大品牌優勢，打造區域經濟小品牌。在當前我們國家經濟資源以政府為主導運營的大前提下，如果沒有集團公司這棵大樹在背后支撐，有些政策單靠一個企業是要不來的，有些事是做不成的，有些門坎是邁不過去的。正是在新礦集團各級領導的大力支持幫助下，才有了我們區域經濟泰山陽光品牌的誕生。

2、借資源整合優勢，打造產業一體化循環鏈條。

集團公司領導曾在多次會議上提及過：“誰占有了資源、誰就擁有未來”。縱觀我們近年來的發展之路，正是通過合資、兼并、控股、租賃、購買等形式來獲得了對更大資源的支配權，有了資源在握的基礎和保障，才不斷的把“蛋糕做大”，才以較少的投入創造了較大的收益，才以較快的速度一個接一個的上項目求發展，構筑起比較均衡的產業發展新格局，為我們長久可持續的發展奠定了基礎。

3、借利益共享關聯優勢，營造市場經濟競合體。

未來的市場競爭不是單個企業之間的競爭，而是企業之間聯合中的競爭。近幾年來，我們通過建立在價值鏈基礎上的產業整合，通過戰略聯盟等形式獲取技術，降低風險，增強競爭實力，獲得了更大的資本增值。我們與泰山大水泥聯合，產生了泰山陽光的小水泥；與萊蕪電業部門合作，產生泰山陽光電力；與泰鋼互動雙贏，產生了泰山陽光冶煉；與萊蕪外經貿局協作，產生泰山陽光陶瓷；與萊蕪市建委共建，產生了陽光新型建材。從而在更大的發展優勢上拓寬市場準入范圍，提升了經濟效能。

磁性材料范文6

關鍵詞 燒結工藝；壓電材料；晶粒

中圖分類號 TQ 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)122-0201-01

PZT壓電陶瓷由于具有居里溫度高、壓電性強、易摻雜改性、穩定性好等特點，自20世紀60年代以來，一直是人們關注和研究的熱點，在壓電陶瓷領域中占主導地位。就PZT壓電陶瓷的制備工藝而言，配方是基礎，燒結是關鍵，燒結的好壞直接影響壓電陶瓷材料的各種性能。燒結過程是氣孔排出、晶粒尺寸與形狀變化的過程，燒結溫度的高低、升溫速度的快慢及保溫時間的長短都可影響傳質原子的擴散系數，影響晶界的遷移快慢，從而影響陶瓷的晶粒尺寸、晶粒數量以及氣孔的形貌和數量，進一步影響到材料的介電、壓電性能。

1 實驗過程

本文以傳統的P-4才材料為依托進行實驗，取純度合格的原材料，經過配料、混和、烘干、預壓、預燒、粉碎、增塑造粒、成型，制成圓片狀毛坯，排膠后樣品在1 240 ℃、1 260 ℃、1 280 ℃、1 300 ℃四個溫度下進行密封燒結，分別保溫1 h~3 h，燒結后的樣品機械加工成

Φ50×5（mm），后被銀、極化，靜置24 h后測量。

2 主要影響因素

2.1 燒結溫度

表1為不同燒結溫度時樣品的相對介電常數εr、介質損耗tgδ、機械品質因數Qm及機電耦合系數kp。從表中可以看出，燒結溫度為

1 280 ℃時，εr、Qm、kp達到最大值，而tgδ達到最小。

燒結是顆粒重排靠近，使材料致密化以及晶粒生長的過程，過高的燒結溫度使陶瓷晶粒生長過大或組織機構不均勻，還會促進二次結晶，而燒結溫度過低則會導致晶粒發育不完全。由于陶瓷的電性能很大程度上依賴晶粒的大小，當燒結溫度偏低時，晶粒尺寸較小導致瓷體致密度、氣孔率高，所以介電常數較低。當燒結溫度偏高時，因PbO的揮發而導致的氣孔和鉛空位也會使密度下降，介電常數降低。介質損耗是在外電場作用下，疇壁在運動過程中的能量損耗，當燒結溫度偏低或過高，瓷體致密度低、氣孔率高，介質損耗也相應的增加。機械品質因數Qm和機電耦合系數kp同樣隨氣孔率的增加而降低，這也是由于疇壁運動所引起。由此看來，密度高是反映壓電陶瓷質量的重要參數，選擇最佳的燒結溫度以得到晶粒大小適當、致密度高的樣品，才能得到良好的壓電性能。本實驗中，最佳的燒結溫度為1 280 ℃。

2.2 升溫速度

表2是燒結溫度1 280 ℃保溫2 h條件下，升溫時間分別為10 h和6 h兩種樣品的機電耦合系數kp及燒結開裂、極化擊穿情況（各50件樣品）。明顯看出升溫速度過快，元件的燒結開裂及極化擊穿數量增加，又因樣品氣孔率高，極化時漏電流大，極化時難以施加高壓，導致kp值偏低。可見升溫速度快，不利于氣孔排出，使氣孔分布不均勻，影響材料致

密性。

升溫速度對晶粒長大也有一定的影響，升溫速度過快，晶粒長大速度增加，或出現異常長大，使樣品氣孔不易排出，材質變脆。本實驗中，最佳升溫時間約為10 h。

2.3 保溫時間

表3列出了燒結溫度1 280 ℃，升溫10 h條件下不同保溫時間樣品的相對介電常數εr、機電耦合系數kp、壓電常數d33。從表中可知，當保溫時間≈2h，εr、kp、d33值趨于最大值。

保溫是使樣品在燒結過程中各部分溫度均勻并促使樣品完全結晶成瓷的過程。當保溫時間過短，材料的晶粒來不及發育長大，造成晶粒過小，晶界過多，而隨著保溫時間的延長，晶粒重新排列并進一步發育生長，瓷體更加致密。由于陶瓷的電性能很大程度上依賴晶粒的大小，當陶瓷從高溫順電相到低溫鐵電相時，相臨晶粒的自發取向不同而引起應力，而這些應力反過來影響電疇的取向，對電疇的轉向形成夾持效應，由小晶粒組成的陶瓷，晶界對電疇的夾持效應強，疇反轉困難，其壓電性能差。隨著保溫時間的延長，晶粒長大，晶界的夾持效應的影響漸漸減弱，鐵電性增強，表現為εr、kp、d33增加。當疇反轉完全時，各性能參數值趨于穩定。但保溫時間過長，因有些揮發性成分不氧化鉛在高溫下揮發，瓷體密度反而下降，導致各參數值變差。本實驗中，最佳的保溫時間為2 h，在此保溫時間下陶瓷的致密性最好，氣孔少，壓電性能

最佳。

3 結論

研究燒結工藝對壓電陶瓷材料性能的影響發現，燒結溫度、升溫速度和保溫時間對壓電陶瓷的介電、壓電性能有密切關系。研究結果表明，升溫速度過快時材料致密性下降，對傳統的P-4材料來說，燒結溫度1 280 ℃下保溫2 h，升溫時間為10 h，可以得到一種綜合性能優良的壓電材料。

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