橡胶基软磁复合材料薄膜的制备及其压磁性能研究

论文摘要

传感器是实现测试与自动控制的首要环节。压磁式传感器是近几年来国内外新兴的一种新型传感器,对其磁性材料的选择是一项急需解决的关键技术。本文首先在丁基橡胶中复合Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶、纳米晶软磁合金粉体,制得了不同系列的复合材料薄膜。研究了频率、压应力、粉体粒度、粉体含量、薄膜厚度对复合薄膜压磁性能的影响;其次研究了不同退火态粉体对复合薄膜压磁性能的影响情况和复合薄膜压磁性能的温度特性。研究表明,所制得复合薄膜的压磁性能在小于200kHz的较低频段、小于200kPa的较小压应力时具有优秀的压磁性能。其中,以经500℃×0.5h热处理、粒径为D9038μm、粉体含量75wt%的粉体复合得到厚度100μm的薄膜压磁性能最好。测试温度对复合薄膜的压磁性能具有很大的影响,非晶复合薄膜和纳米晶复合薄膜分别在40℃、50℃时具有最好的压磁性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 力敏材料的国内外研究现状
• 1.1.1 电阻型力敏材料
• 1.1.2 电容型压力敏感材料
• 1.1.3 压电型力敏材料
• 1.1.4 谐振型压力敏感材料
• 1.1.5 电感型压力敏感材料
• 1.1.6 光纤力敏材料
• 1.1.7 压磁材料
• 1.2 力敏材料的发展趋势预测
• 1.3 铁基非晶、纳米晶材料概况
• 1.4 本文研究内容
• 1.4.1 背景及意义
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 复合材料薄膜的制备和表征
• 2.1 实验所用的试剂和仪器
• 2.1.1 主要原料
• 2.1.2 主要仪器和设备
• 2.2 制备工艺
• 2.2.1 非晶粉体的制备
• 2.2.2 非晶粉体的晶化
• 2.2.3 粉体的预处理
• 2.2.4 混合与分散
• 2.2.5 薄膜的预制、成型
• 2.2.6 固化
• 2.3 薄膜测试分析
• 2.3.1 粉体的金相分析
• 2.3.2 粉体的激光粒度分析
• 2.3.3 粉体的显微图像分析
• 2.4 薄膜的微观结构测试
• 2.5 薄膜的压磁性能测试
• 2.6 薄膜的拉伸性能测试
• 2.7 本章小结
• 第3章 结果和分析
• 3.1 非晶FECUNBSIB粉体/丁基橡胶复合材料薄膜的力学性能
• 3.2 薄膜的微观结构分析
• 3.3 薄膜的渗滤现象
• 3.4 复合材料薄膜的压磁效应及其影响因素
• 3.4.1 非晶复合薄膜的压磁性能及其影响因素
• 3.4.2 纳米晶FeCuNbSiB粉体/丁基橡胶复合薄膜压磁性能及其影响因素
• 3.5 工作温度对FECUNBSIB/丁基橡胶复合材料薄膜压磁性能影响
• 3.5.1 工作温度对非晶复合薄膜压磁性能的影响
• 3.5.2 测试温度对纳米晶复合薄膜压磁性能的影响
• 3.6 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果