磁性材料范文

導語：如何才能寫好一篇磁性材料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1、能對磁場作出某種方式反應的材料稱為磁性材料。按照物質在外磁場中表現出來磁性的強弱，可將其分為抗磁性物質、順磁性物質、鐵磁性物質、反鐵磁性物質和亞鐵磁性物質。

2、大多數材料是抗磁性或順磁性的，它們對外磁場反應較弱。鐵磁性物質和亞鐵磁性物質是強磁性物質，通常所說的磁性材料即指強磁性材料。對于磁性材料來說，磁化曲線和磁滯回線是反映其基本磁性能的特性曲線。

3、鐵磁性材料一般是Fe，Co，Ni元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些Mn的化合物。磁性材料按照其磁化的難易程度，一般分為軟磁材料及硬磁材料。

（來源：文章屋網 ）

篇2

1、磁體：含有鐵磁性物質并被磁化，具有磁性表征的物體。如各種磁鐵，指南針等。

2、磁性材料：含有有鐵磁性物質的材料就叫磁性材料，材料不經過特殊工藝加工，可能沒有磁性表征。

3、沒有磁性的，這是磁體原材料和磁鐵的統稱。

4、磁性材料包含磁鐵和有一部分沒有做過處理的可能沒有磁性表征的材料。

（來源：文章屋網 ）

篇3

[關鍵詞]磁性材料；制備工藝；應用前景

中圖分類號： TQ 460 文獻標識碼： A 文章編號：

1磁性材料的發展

自然界中原本就存在天然的磁性材料，而磁性材料的發現最早可以追溯公元前3世紀，在《呂氏春秋?季秋記》中有關于“慈石召鐵，或引之也”的記述，這是最早對磁性材料的描述，公元前7世紀，黃帝在作戰中使用指南車則是磁性材料在有史料記載以來的第一次應用。直至產業革命以前，磁性材料最大的貢獻仍局限在羅盤針，產業革命以后，人們開始有目的地加工、制造能夠為人們生產生活所用的磁性材料，從而其發展十分迅速。伴隨著煤炭、鋼鐵工業的不斷興起，以電磁鐵的發明為開端，馬達、發電機、變壓器等逐步達到實用化。磁性材料憑借其特性逐漸成為不可代替的材料，其在各個領域的重要性也日益凸顯出來。磁性材料若按化學成分來分類，可以將其分為金屬（合金）磁性材料、無機（氧化物）磁性材料、有機化合物以及其復合磁性材料。50年代以前，得到應用的磁性材料主要為金屬磁性材料，其廣泛地應用于電力工業、電機工業。從50年代開始，3d過渡族的磁性氧化物（鐵氧體）開始逐步取代金屬磁性材料，鐵氧體由于具有電阻率高，高頻損耗低的優良特性，為當時興起的雷達、無線電等工業的發展提供了所必需的磁性材料，標志著磁性材料進入到鐵氧體的歷史階段；90 年代以來，金屬磁性材料以納米結構問世，成為鐵氧體磁性材料的有力競爭者。從20世紀后期延續至今，專家學者對磁性材料的研究從未中斷過，磁性材料也進入了前所未有的高速發展階段，并融入到信息行業，成為信息時代不可或缺的基礎性材料之一。

2磁性材料的制備方法

鐵氧體磁性材料可通過燒結法、微乳液法、溶膠―凝膠法等方法制備。

2.1燒結法

燒結法又可分為固相燒結、液相燒結、等離子放電燒結等。固相燒結是制備磁性材料的傳統方法、也是現今生產磁性材料的主要方法，其操作方便、設備簡單。但該方法同時存在燒結溫度高、燒結氣氛不易控制等缺陷，為了克服這些缺陷，研究者們不斷通過調整成分比例及生產條件來改善產品質量；液相燒結是在尚未燒結的陶瓷粉末中加入一定助熔劑，使其在燒結過程中呈液態，使得燒結溫度降低，致密度提高。等離子放電燒結利用脈沖大電流直接施加于被燒結材料，產生體熱，達到快速燒結，從而抑制顆粒長大，提高致密度。

2.2微乳液法

微乳液法是近幾年來發展起來的一種制備超級微粉末的有效方法。所謂微乳液是由表面活性劑、油相、水相及助溶劑等在適當比例下混合形成的宏觀上均一而微觀上不均勻的熱力學穩定體系，具有透明（或半透明）、低黏度、各向同性、分散相液滴極其微小和均勻等特點。在這樣的溶液中形成物質顆粒小、分布均勻、純度高的磁性材料顆粒，且其大小易于控制。如將氨氣作為沉淀劑通入含Fe3+和Fe2+的初始反應物，反應物金屬離子溶于水核中，在充分混合的條件下發生化學反應，形成鐵氧體納米粒子，水核的大小控制了最終鐵氧體納米粒子的尺寸和形貌。

2.3溶膠―凝膠法

溶膠-凝膠法就是用含高化學活性組分的化合物作前驅體，在液相下將這些原料均勻混合，并進行水解、縮合化學反應，在溶液中形成穩定的透明溶膠體系，溶膠經陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網絡結構的凝膠，凝膠網絡間充滿了失去流動性的溶劑，形成凝膠。凝膠經過干燥、燒結固化制備出分子乃至納米亞結構的材料。該方法應用于磁性材料的制備，可生產納米結構的鐵氧體磁性材料。

3磁性材料的應用前景

3.1磁性材料在存儲領域的應用

近年來，隨著計算機的飛速發展，信息量也加速增長，這對存儲介質的信息高密度化提出了要求。利用納米金屬材料可制成具有巨磁電阻效應的納米顆粒薄膜，進一步制成有巨磁電阻效應的磁頭，應用于存儲領域，能夠在有效縮小硬盤尺寸的前提下仍可大幅提升硬盤存儲容量。2007 年，全球最大的硬盤廠商希捷科技（Seagate Technology）生產的第四代DB35 系列硬盤， 現已達到1TB（1000GB）容量，正是采用了這種巨磁阻材料。在硬盤的生產中，由于灰塵的進入會導致硬盤內部磁頭和磁盤的損壞，現也采用磁性液體來進行密封，以保證硬盤具有長久的壽命。隨著，磁性顆粒的尺寸進一步縮小，信息存儲密度將進一步增大，甚至實現“量子硬盤”。

3.2作為電波吸收（隱身）材料

由于納米微粒的尺寸小于紅外線及雷達波的波長，因此納米顆粒材料對這樣的波的透過率大于普通材料，這樣就能夠有效減少波的反射，使得紅外探測儀和雷達接收器接收到的反射信號減弱，從而達到隱身的作用。在軍事領域，將納米磁性薄膜覆蓋于戰斗機表面，能夠有效吸收雷達波，并能夠良好地耗散紅外線，加之質量輕，從而有效地避免雷達的檢測，實現隱身作戰。士兵穿著覆蓋有納米磁性薄膜的材料，也可以實現自身的隱蔽，尤其夜間不易被紅外探測器偵察到。在民用領域，納米磁性材料可用于制造可吸收紫外線的防曬用具、吸收紅外的保暖布料。應用于計算機機房、電磁儀器則可起屏蔽作用，避免靜電干擾。

3.3磁性材料在生物醫學領域的應用

利用納米磁性材料納米級尺寸和磁性的雙重特點，能夠將納米磁性材料制成藥物輸運載體或靶向標記，通過注射或其它手段通過靜脈進入血液循環，這時，就可以利用外部人為建立的磁場，來引導載體在人體內的運動，從而使得藥物向病變部位釋放或磁性材料本身與病變部位結合，后續引導藥物至病變部位釋放，從而達到定向治療的目的，實現局部治療，對人體全身副作用小。在癌癥的治療中，亦可以將金屬納米磁性顆粒本身作為治療工具，先通過磁性的導向作用使其聚集在病灶，再通過微波輻射金屬顆粒局部加熱而有效殺死癌細胞，避免手術給患者帶來的痛苦。

參考文獻

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[2]高銀浩， 張文慶. 納米磁性材料的制備及應用的新進展[J]. 廣州化工， 2009， 37（5）： 6-8

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[5]馮光峰. 微乳液法制備鐵氧體磁性材料研究進展[J]. 麗水學院學報， 2009， 31（2）： 31-36

篇4

關鍵詞：材料屬性；管道；永磁體；勵磁

0.引言

我國長管道運輸石油天然氣等資源的方法已有幾十年的歷史，期間雖然多次對管道進行維護但仍存在腐蝕等原因產生的缺陷，存在安全隱患。近年來，我國多地發生管道天然氣泄漏事件，爆炸造成了巨大的經濟損失。對管道進行缺陷檢測就顯得尤為必要。管道檢測包括多種方法，如渦流檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、漏磁檢測等等[1]。其中漏磁檢測的前提是對管道進行磁化，提高磁化效率就能間接地提高檢測效率，所以，研究討論材料屬性對漏磁檢測勵磁過程的影響是有必要的。

1.漏磁檢測基本理論

1.1漏磁檢測介紹

漏磁檢測是一種無損檢測方法，它具有無需耦合劑、安全高效、檢測效果準確的特點，也有檢測目標必須為鐵磁性材料的弊端，它不同于壓電超聲檢測等方法，需要進行接觸式檢測且需涂抹耦合劑采集信號[2]，也不同于磁粉檢測等傳統方法，只能得到工件表面或者近表面是否有缺陷的信息[3]，對漏磁檢測信號進行分析可以獲得缺陷的類型、大小以及存在于管道的位置，是一種十分安全高效的無損檢測方法。

1.2漏磁檢測原理

進行漏磁檢測，首先需要對鐵磁性材料（管道）進行勵磁，通常采用永磁勵磁的方法，將管道磁化至飽和或近似磁飽和后，由檢測器和管道構成閉合的磁路，在管道有缺陷處，磁力線會分三部分經過缺陷，一部分在管道內部繞過缺陷，一部分穿過缺陷后繼續進入管道，還有一部分會在缺陷處“漏出”，檢測器包括磁敏元件如常見的霍爾傳感器，會對“漏出”的磁力線進行檢測，將磁信號轉換為電信號，經過后續電路對信號的放大濾波處理，在計算機上顯示出來，通過分析信號的各項參數得到缺陷的類型、尺寸、位置等相關信息[4]。

1.3漏磁檢測裝置

漏磁檢測裝置包括以下幾個主要部分：動力節、測量節、記錄節、電池節、萬向節、行走輪、橡皮碗等。其中測量節包括剛刷、軛鐵、勵磁裝置以及磁敏探頭幾個部分。通過動力節以及前后壓差致使檢測裝置在管道內進行內檢測過程；記錄節是對檢測的信號進行存儲，在檢測結束后，通過電路的后續處理，對信號進行分析研究；測量節的幾個部分與管道共同構成閉合磁路，通過漏磁檢測的原理對漏磁信號進行采集。

1.4磁化方式

磁化方式根據勵磁磁源可以分為三種：直流磁化、交流磁化以及永磁磁化[5]。

（1）直流磁化。直流磁化一般要求激勵源有幾安培至上百安培，對管道進行磁化可以控制電流的大小進而控制磁化的強度。直流磁化可以直接檢測管道的內外壁缺陷并且可以檢測到深度十幾毫米的表面層下缺陷。

（2）交流磁化。交流磁場容易產生趨膚效應和渦流，且磁化的深度隨著電流頻率的增高而減小。交流磁化可以檢測表明較為粗糙的試件但是不適用與表面一下的缺陷，對于管道檢測來說，在管外壁磁化不能同時檢測管壁內壁的缺陷。

（3）永磁磁化。永磁磁化利用永磁體作為勵磁源，通?？梢杂糜来盆F氧體、鋁鈷鎳永磁材料及稀土永磁材料等。這幾種材料各有利弊，對于不同的永磁材料，在磁路設計上應根據各自的磁特性，充分發揮其優點，以使磁路達到最優。永磁體作為勵磁源具有體積小、重量輕且不需要電源的優點，所以永磁磁化方式是在線漏磁檢測設備中磁化被測管道的優選方式。

2.材料屬性對漏磁檢測勵磁過程的影響仿真分析

2.1有限元分析軟件Comsol

Comsol是一個可以對多物理場進行耦合的有限元分析軟件，廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，模擬科學和工程領域的各種物理過程。它是以有限元法為基礎，通過求解偏微分方程（單場）或偏微分方程組（多場）來實現真實物理現象的仿真，用數學方法求解真實世界的物理現象。范圍涵蓋從流體流動、熱傳導、結構力學、電磁分析等多種物理場，用戶可以快速的建立模型，切定義模型十分靈活，材料屬性以及邊界條件可以是常數、任意變量的函數、邏輯表達式、或者直接是某個代表實測數據的差值函數等。

2.2永磁勵磁仿真模型

利用Comsol軟件，在幾何中建立永磁體模型，在材料中定義永磁體材料為軟鐵（無損耗），并在邊界條件中定義永磁體材料為“磁化”，磁化方向為Y軸正方向，設置矯頑力為938000A/M；建立勵磁裝置與磁化目標中間介質幾何體，材料分別定為銅、玻璃板、軛鐵材料（與磁化目標屬性相同）、空氣層四種材料，模型如圖1所示。在磁化目標位置設置三維截線，以對截線處的磁感應強度進行測量，從而討論不同材料屬性對勵磁過程的影響。經過網格劃分、加載穩態求解，計算后得到如圖2所示勵磁裝置磁力線分布仿真圖，分別對四種材料的三維截線處測量磁感應強度數值。

2.3仿真結果分析

四種材料在材料屬性定義時已知各材料的相對磁導率分別為：銅0.99990；玻璃板1.00000；空氣層1.00007；軛鐵材料為鐵磁性材料，其相對磁導率不是一個定值，故用一組BH數值定義其材料屬性，如表1所示。

通過對三維截線處的磁感應強度進行測量，得到其測量值為：銅99.70030005664417；玻璃板：99.70030005664451；軛鐵材料：34.32267656240925；空氣層：98.65066182198335。從仿真數據可以看出，非鐵磁性材料（銅、空氣、玻璃板）其相對磁導率均接近于1，鐵磁性材料相對磁導率教高，軛鐵材料被磁化，磁力線大部分在磁導率較高的材料內部，相較于其他材料，只有少量磁信號被檢測出來。故在勵磁過程中，勵磁裝置與鐵磁性材料（管道）之間，可以允許有部分提離值（空氣層），也可以使用其他非鐵磁性材料作為管道內壁保護材料，但利用鐵磁性材料會降低勵磁強度。

3.結束語

總而言之，管道勵磁過程是管道漏磁檢測十分重要的部分，勵磁強度與勵磁時間影響管道檢測效率。近年來國內外管道鋪設長度趨于增長趨勢，提高管道勵磁效率十分必要，同樣提高檢測效率也會降低管道缺陷問題帶來的安全隱患，為國家減少人員和財產損失。

參考文獻

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【關鍵詞】鎳 片狀 CTAB 電磁性能 微波吸收

1 概述

現代軍事沖突中，隱形化可以使其避免被發現，增強它的突防能力和生存能力。吸波材料是指能夠有效吸收入射電磁波從而使其目標反射回波強度被衰減的功能材料。外形隱身以及阻抗加載技術只能改變目標RCS在三維空間的分布，在設定的某個重要空間方向實現一定程度的隱身；而吸波材料則根據材料自身對電磁波的吸收性能，來減弱目標總的回波強度，這樣的好處是吸波性能與空間方向無關，在所有方向上均同時達到減少RCS的目的[1]。

吸波材料根據使用方式可以分為結構型吸波材料和涂覆型吸波材料。但是無論是結構型還是涂覆型，都需要加入對電磁波具有損耗能力的吸收劑，而且某種程度上吸波劑決定了吸波材料的吸收效果，吸收劑根據對電磁波的損耗機理又可以分為介電損耗型和磁損耗型。

2 片狀Ni的制備及SEM觀察

實驗采用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）做表面活性劑，CTAB的臨界膠束濃度（cmc）為0.87 mmol/L，通過調整CTAB的濃度來控制產物的形貌。

圖1為不同CTAB濃度下制備的不同形貌Ni的SEM，可以看出，當CTAB濃度僅為20 cmc時，還原得到Ni納米顆粒，且部分顆粒緊密連接，有融成片狀結構的趨勢，如圖1 （a， b）。當CTAB的濃度提高到25 cmc，大部分Ni顆粒已互相融合團聚成一定的片狀雛形，如圖1 （c， d）。若CTAB的濃度進一步提高到30 cmc，則絕大部分Ni顆粒已融合成片狀結構，只有極少量離散的Ni顆粒存在，如圖1 （e， f）。說明，表面活性劑的濃度對產物的形貌有重要影響，表面活性劑本身具備親水和親油基團，濃度不同時，這些基團在溶液中的空間排布也不同，對應于不同的濃度會形成不同的膠團形狀，Ni2+被還原形成的Ni原子會以這些膠團為模板進行生長，最終形成能夠反映膠團微觀形貌的具有特殊結構的Ni。

3 片狀Ni的電磁性能分析

片狀Ni的介電常數實部在整個頻段內下降明顯，表現出明顯的頻散效應，當頻率超過11.8 GHz的時候，虛部反而超過實部，一直到18 GHz都是虛部大于實部。片狀Ni的磁導率實部從最初的2 GHz迅速降到8 GHz的0.78，然后基本保持不變；片狀Ni的磁導率虛部μ''在2.8 GHz達到0.31后，整體上逐漸下降。

片狀Ni介電損耗因子從2 GHz處的0.4開始整體上隨著頻率的上升逐步增加，但在7.2、13.2以及15.6 GHz處出現了3個損耗因子峰。磁損耗因子在2.8 GHz達到峰值后整體上也是隨著頻率的上升而逐步下降，但在5.5、14.2、17.1 GHz處出現了三個明顯峰值。

圖2為片狀Ni在不同厚度下的吸波曲線，可以看出，1.5 mm厚時，在 9 GHz達到最大吸收-5.1 dB；若厚度增加到2 mm，則在 6 GHz達到最大吸收-5.4 dB；當厚度進一步增加到2.5 mm時，在4.6 GHz達到的最大吸收又降到-5 dB。與公式的推測結果一致，隨著吸波材料厚度的增加，吸收峰逐漸往低頻移動。三種厚度下在14 GHz處均有一定的吸收峰出現，是因為，在14 GHz附近，片狀Ni的介電損耗因子和磁損耗因子在此處附近均有一個峰值，說明盡管片狀Ni是一種磁性材料，但它對電磁波的吸收既來自于磁損耗又來自于介電損耗。

4 結論

不同于其他形貌Ni，片狀Ni在三個厚度下的吸收峰均出現在10 GHz以下，說明盡管在整個微波頻段內片狀Ni的吸波強度不高，但在10 GHz以內的中低頻，片狀Ni的吸波性能有明顯優勢，表明片狀Ni適合作中低頻微波吸收材料。

參考文獻

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作者單位

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[關鍵詞]全瓷材料；透光性；研究方法

[中圖分類號]R 783.1[文獻標志碼]A[doi]10.3969/j.issn.1673-5749.2012.06.029

New research methods of measuring translucency of ceramic materialsYao Jiajing, Huang Hui.（Dept. of Prosthodontics, The Ninth People’s Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200011, China; Shanghai Key Laboratory of Stomatology, Shanghai 200011, China）

[Abstract]Ceramic materials have a wide range of use in the clinical treatment, and its superior esthetic property wins the popularity among the patients. Ceramic materials can not only mimic the colour of the nature teeth, but also have the outstanding esthetic property due to its translucency. Among the research of these years, except the elements of colour, people pay more attention to the translucency of the ceramic materials, but it differs widely among the ways to measure the translucency. This review is about the translucency of ceramic materials, measuring methods and measuring appliances, hoping to give some references to relative clinical researches.

[Key words]ceramic materials；translucency；research method

透光性從切緣至頸緣遞減。這與Xiong等[2]在體外對于32顆新拔除的上頜中切牙透射率的檢測結果相符的。

3測量全瓷修復體的常用儀器

材料的透明度不能通過肉眼來衡量，必須借助比色儀器，常用的測色儀器主要有分光光度計和色差計。近年來，分光輻射譜儀以其優越的性能也逐步為大家所熟知。3.1色度計（colorimeter）

色度計通過對被測顏色表面的直接測量獲得與顏色三刺激值x、y、z成比例的視覺響應值，經過換算得出被測顏色的x、y、z值，也可將這些值轉換成其他勻色空間的顏色參數。由于儀器自身器件存在一定的誤差，使顏色測量值的絕對精度較分光光度計低，但色度計整體結構比較簡單，設備相對費用較低。屬于色度計的有ShadeVi－sion、ShadeEye NCC、Rieth DSG4＋和IdentaColor

Ⅱ等[10]。

3.2分光光度計（spectrophotometer）

與色度計測量濾除了紅、綠、藍之后的光的強度不同，分光光度計通過在所有可見光波長下測量反射光的強度[11]。

分光光度計主要測量顏色表面對可見光譜各波長光的反射率。將可見光譜的光以一定步距（5、10、20 nm）照射到顏色的表面，然后按波長逐步遞增或遞減，測量各波長的反射率。記錄各波長光的反射率值和各波長之間的關系可獲得被測顏色表面的分光光度曲線。每一條分光光度曲線唯一地表達一種顏色。屬于分光光度計的有Easyshade、SpectroShade和Shadepilot等[10]。

分光光度計被廣泛地使用在牙齒比色以及透射率的研究中。Bolt等[12]通過對27顆拔除后在甲醛中固定的切牙使用小窗口探測的分光光度計進行測量。他們認為：使用非接觸式的分光光度計進行測量時，采用全牙面照射、非接觸小窗口探測的方式可以有效地避免普通分光光度計測量時的“邊緣漏光（edge loss）”現象。邊緣漏光現象是由于原本應當被肉眼所看見的光被透光物質散射，同時由于照明設備、感覺器及相關配置問題，使分光光度計無法探測到而造成的[13]。van der Burgt等[14]也指出：使用大范圍的照明光源和小面積的觀察視野，可以有效地避免這一現象的產生。

然而，分光光度計的設計是用來觀察平面

moval of shade guide tabs on the measured color by spectrophotometer and spectroradiometer[J]. J Dent, 2008, 36（12）：1061-1067.

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作者：楊洪濤 呂隆鯤 劉曉敏

【摘要】 目的 評估氧化鋯全瓷材料組織相容性及生物安全性。方法 用氧化鋯全瓷材料試件的浸提液分別進行四氮唑鹽比色法(MTT)體外細胞毒性試驗和溶血試驗。結果 氧化鋯全瓷材料組織相容性的細胞毒性評分小于I級，溶血率為2.16%（P

【關鍵詞】氧化鋯 口腔種植 溶血實驗

【Abstract】 Objective To evaluate the histocompatibility and biological safety of zirconia ceramic materials.Methords Using the leach liquor of zirconia ceramic materials specimens to conduct the external cytotoxicity test and the hemolysis test separately.Results The score of histocompatibility cytotoxicity of Zirconia ceramic materials is less than level I .Hemolysis rate is 2.16% (P < 0.05).There is no acute toxicity reaction and no haemolytic reaction.Conclusions Zirconia ceramic materials have good histocompatibility and biological safety，and have high value of clinical application and development prospect to be drill base of implants.

【Key words】 zirconia Oral Implantology hemolysis test

牙種植修復技術作為牙列缺損﹑缺失修復的主要方法之一，目前廣泛應用于臨床。牙種植體基臺作為種植義齒露在粘膜外的部分，起著將種植體與上部結構連接在一起的作用。其材料的好壞直接影響種植修復的結果。近年來，國內外有大量的學者對氧化鋯陶瓷材料作為種植牙基臺材料進行研究，本文從兩種體外實驗即MTT和溶血試驗，來檢測氧化鋯陶瓷材料的組織相容性和生物安全性，初步評價其臨床應用的可行性。

1 材料和方法

1.1 材料的制備與浸提液提取

氧化鋯陶瓷材料由康思特先進陶瓷有限公司與青島大學醫學院附屬醫院口腔科共同研究制備。將經過環氧乙烷滅菌的氧化鋯陶瓷材料以1g材料／5ml介質的比例，放入小牛血中；以5g材料／10ml介質的比例，放入生理鹽水中，分別制備成氧化鋯陶瓷材料小牛血清浸提液和生理鹽水浸提液，過濾除菌，4℃冰箱保存備用。

1.2 細胞毒性試驗

1.2.1 實驗方法

采用L929細胞（青島大學遺傳實驗室饋贈)經復蘇、傳代后，將細胞培養基配制1×104個／ml細胞懸液分注于96孔塑料培養皿中，每孔100μl，每組每觀察期至少8孔，細胞培養箱內培養24h。然后棄去原培養基，用PBS洗滌2次，試驗組加入100μl小牛血清浸提液，陰性對照組加入100μl小牛血清，陽性對照組加入64g/L苯酚溶液，培養2、4d和7d。棄去培養皿中的浸提液和培養基，加入20μl/孔的MTT液，繼續培養6h，吸去原液，加入150μl／孔二甲亞砜，振蕩10min，在BECKMAN DU640紫外分光光度計以500nm波長測定吸光度OD值，并計算細胞的相對增殖度(RGR)。RGR=(試驗組OD值-空白OD值)／(陰性對照組OD值-空白OD值)。

1.2.2 細胞毒性分級與判定

RGR≥100%評為0級；RGR在75%～99%之間評為I級；RGR在50%～74%之間評為II級；RGR在25%～49%之間評為Ⅲ級；RGR在1%～24%之間評為Ⅳ級；RGR為0時評為V級)。實驗結果為1或0級反應為合格，實驗結果為Ⅱ級反應時需結合細胞形態綜合評價，實驗結果為Ⅲ～V級反應為不合格。

1.3 溶血試驗

1.3.1 制備新鮮稀釋血

抽取20ml新鮮兔全血中加入lml 2％(20g／L)草酸鉀生理鹽水溶液，調整生理鹽水用量，使稀釋后的抗凝兔血0.2ml在10ml蒸餾水中于紫外分光光度儀545nm處的吸光度值為0.8±0.3。

1.3.2 實驗方法

取10ml生理鹽水浸提液，滴加0.2ml新鮮抗凝兔血，混勻，置37℃恒溫水浴箱中保持60分鐘。所有試管經3000 r/min 750g離心5min，取上清液，于紫外分光光度儀下以545nm波長測定光吸收度，并計算溶血率。溶血率計算公式：溶血率=(實驗組吸光度-陰性對照組吸光度)／(陽性對照組吸光度-陰性對照組吸光度)×100%。其中，陰性對照為生理鹽水，陽性對照為蒸餾水。實驗重復三次。

1.3.3 結果評定

溶血率

2 結果

2.1 細胞毒性試驗

氧化鋯陶瓷材料試驗組及陰性對照組，隨著培養時間延長，OD值均有增加，陽性組OD值無增加。實驗組與陰性對照組同一時間OD值比較差異無顯著性(P>0.05)，與陽性對照組比較差異有顯著性(P

表1 細胞毒性實驗各組OD值、RGR及細胞毒性分級

轉貼于

2.2 溶血實驗

氧化鋯陶瓷材料生理鹽水浸提液組吸光度為0.040±0.003，陰性對照組吸光度為0.009±0.001，陽性對照組吸光度為0.988±0.031，根據溶血率公式計算氧化鋯陶瓷材料生理鹽水浸提液的溶血率為2.16%，溶血率

3 討論

牙種植體基臺是種植義齒露在粘膜外的部分，將種植體與上部結構連接在一起的裝置。自20世紀60年代至今，種植牙所使用的基臺都是金屬鈦制成的，但是在臨床使用過程中，人們逐漸發現鈦金屬會釋放離子，引起流電效應；產生牙齦黑線而影響了美學效果，降低了牙種植的修復成功率。而陶瓷材料由于克服了鈦等金屬材料的缺點，在口腔修復領域應用日益增多。在眾多陶瓷材料使用中，人們逐步發現穩定性氧化鋯陶瓷（PSZ）的某些性能可能在一定程度上能改善陶瓷材料的脆性使其已有可能可作為種植牙基臺材料。目前國內外許多學者都對其組織相容性和生物安全性進行了大量的研究。

本實驗通過體外實驗即四氮唑鹽比色法(MTT)體外細胞毒性試驗和溶血試驗測定氧化鋯陶瓷材料生物安全性。MMT法是一種國際標準檢測細胞存活和生長的實驗方法，其原理是活細胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源的MTT還原為難溶性的藍紫色結晶物(Formazan)并沉積在活細胞中，而死亡細胞因對MTT不起作用而不會被染色。由于MTT結晶物形成量與細胞數呈正比，故OD值就能間接反映活細胞數量。通過計算出不同濃度試驗材料浸提液作用下的細胞增殖度，可以對該材料的細胞毒性作用作出可靠的定量評價。早在1995年，Harmand[3]等證明了氧化鋯粉末對人體巨噬細胞、成纖維細胞、成骨細胞的毒性很低，細胞可以貼壁生長。Covacci[4]等于1999年通過體外細胞培養證明了高純度氧化鋯陶瓷不引起細胞轉化。C.Piconi[5]等亦認為氧化鋯材料無誘變和致癌作用。本實驗結果顯示2d、4d、7d后的氧化鋯陶瓷材料小牛血清浸提液細胞毒性分級均為0級，7d后的氧化鋯陶瓷材料小牛血清浸提液細胞毒性分級0或1級別，與陰性對照組相比無明顯差異，這表明氧化鋯陶瓷材料無細胞毒性作用。

本實驗還通過溶血試驗從臨床方面研究氧化鋯陶瓷材料組織相容性，實驗結果提示氧化鋯陶瓷材料在生物體內化學性質穩定，無組成元素溶出，故不會因材料可溶性殘余分子的化學作用導致生物體急性反應及溶血作用，說明氧化鋯陶瓷材料組織無全身急性毒性及溶血反應。

本實驗通過MTT體外細胞毒性試驗和溶血試驗發現氧化鋯陶瓷材料具有較好的組織相容性及生物安全性，初步證實其作為種植基臺材料具有廣闊的臨床應用前景。今后尚需對其作進一步的研究。

參 考 文 獻

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篇8

關鍵詞：金屬／陶瓷復合材料；潤濕性；接觸角；粘附功

中圖分類號：TL25

一．潤濕現象

潤濕是固體表面的氣體被液體取代的過程。在復合材料的制備過程中，只要涉及液相與固相的相互作用，必然就有液相與固相的潤濕問題。在制備金屬基復合材料時，液態金屬對增強材料的潤濕性如何直接影響到界面黏結強度。潤濕性表示液體在固體表面上的鋪展程度。優良的潤濕性意味著液體在固體表面上鋪展開來覆蓋整個增強材料的表面。按熱力學的條件，只有體系自由能減少時，液體才能鋪展開來，即

因此，鋪展系數SC[1]被定義為

當鋪展系數SC>0時，才會潤濕，根據力學平衡，可得 ：

式中，θ為接觸角，θ如圖1所示。

由θ可以知道潤濕程度。θ=0°時，金屬熔液會在基體上完全的鋪展開；θ=180°時，熔滴呈圓球狀，只與基體表面形成點接觸，稱其為完全不潤濕；0°

圖1.1潤濕性示意圖

二．潤濕性分類

根據金屬/陶瓷的結合情況，液態金屬對陶瓷的潤濕過程可分為非反應潤濕和反應潤濕[2-5]。對于非反應潤濕體系，界面潤濕過程不發生化學反應，潤濕過程僅僅依靠擴散力和范德華力來完成,潤濕性一般比較差，通常非反應潤濕過程是一個很迅速的過程，在很短時間內就能達到各項平衡狀態，與溫度沒有太大關系，但與陶瓷的金屬性和位向及合金元素的加入有很大的關系。液態金屬能否在固相陶瓷表面潤濕取決于液態金屬的表面張力。相比較而言，反應潤濕過程伴隨著不同程度的界面化學反應，潤濕作用主要通過界面反應形成界面產物來實現。界面產物的生成使潤濕過程在一層具有良好的潤濕性能的中間層上進行，從而很大程度上改善了潤濕效果。由于潤濕過程中伴隨著界面化學反應，反應潤濕一般需要一個較長的時間過程，同時隨著時間的持續接觸角會逐漸的減小。另外，反應潤濕隨著活性元素的加入以及潤濕溫度的提高而粘結功增大，潤濕性提高。

三．潤濕性的實驗方法

潤濕性對于金屬/陶瓷復合材料的生產是十分重要的,但評定潤濕性好壞十分困難,尤其對反應性潤濕。所以目前已發展了許多技術進行潤濕性的測定。

1.座滴法

傳統測量金屬/陶瓷潤濕性的方法是座滴法。它將所需檢測的金屬塊放置在陶瓷基體上，通過高溫加熱使金屬塊熔化，冷卻后測量接觸角θ和金屬液滴的形狀從而測出金屬與陶瓷基體間的潤濕性。

2.微滴法

由于座滴法對易氧化的金屬及存在界面反應的體系, 測量精度不高。它是通過在陶瓷基體表面上蒸發或噴濺一層金屬沉積層，在高溫、高真空條件下促使金屬層熔化，在陶瓷基體表面形成金屬液滴，在測量接觸角。這種方法可以很好的反映出潤濕過程中界面反應，在液滴形成和凝固收縮后，如果潤濕過程中發生了界面反應，就可以通過陶瓷基體表面上留下的反應產物分析界面反應。

3.浸入法

侵入法可以更精確地反映出潤濕的動力學特性。它是將陶瓷制成的圓盤或圓柱浸入到熔融的金屬熔液中，通過稱量陶瓷的質量，記錄近似于陶瓷邊緣的彎曲形狀，測量σLV和接觸角θ,從而得出陶瓷與金屬液之間的潤濕性。

4.毛細壓力法

毛細壓力法是通過金屬液體在固體( 陶瓷) 中的滲透來測定金屬/ 陶瓷的潤濕性。

但是毛細壓力法存在以下缺陷:

（1）Sf的測量是比較困難的；

（2）不同顆粒的表面各不一樣，從而金屬/陶瓷的潤濕是一個漸近的過程，使得壓力的測定比較困難。

這些缺陷的存在，很大程度上限制了毛細壓力法的廣泛應用。

四．金屬-陶瓷潤濕性改善的主要方法

隨著對金屬/陶瓷的潤濕性的深入研究，目前已有許多技術可以提高金屬/陶瓷的潤濕性,進而提高復合材料的綜合性能。

1. 增強體表面預處理

未預處理的增強體表面吸附有氣體和雜質，阻止了金屬液與增強體的潤濕。對增強體通過適當的高溫烘焙來改變表面狀態，從而提高潤濕行為的作用。

2. 提高潤濕過程中的溫度

通過升高潤濕過程中的溫度降低界面的接觸角。在一定溫度范圍內，溫度的升高可以有效的改善金屬與陶瓷的潤濕性，主要是由于溫度的升高使金屬溶液的表面能快速的降低，同時溫度的升高會破壞金屬表面的氧化膜，從而潤濕性顯著地提高。

3. 添加合金元素

合金元素的加入可以降低液態金屬表面張力和固-液界面能；同時合金元素會引起界面反應，形成新的界面產物，從而可以很大程度上改善金屬與陶瓷間的潤濕性，是目前作為改善金屬/陶瓷潤濕性方面研究和應用的最廣泛地技術之一。

4. 增加表面涂層技術

陶瓷表面的金屬涂層或經表面處理后可以提高固體的表面能, 用新形成的金屬/ 陶瓷界面代替原來結合性不好的界面, 從而提高了潤濕性。Ni和Cu是最常用的金屬涂層材料。

結束語

隨著科學技術的不斷發展，對材料的性能提出更高的要求。研究金屬對陶瓷的潤濕性對開發新型金屬/陶瓷體系，探尋和發展材料的制備技術有重大的意義。制備高性能金屬/陶瓷復合材料有著重要的現實意義。

參考文獻：

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篇9

關鍵詞:釉料 長石 深加工

中圖分類號:F2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(c)-0119-02

建筑陶瓷行業雖然不是國家的支柱產業,但也是國民經濟的重要行業。一個建筑陶瓷生產企業,年生產能力五百多萬平方米,耗用陶瓷材料上千萬噸。為了保持資源與環境的可持續發展,提高產品的檔次和競爭力,就需要標準化的陶瓷原料加工企業。

陶瓷材料深加工項目將為建筑陶瓷企業提供標準化原料,使其產品更加穩定,為建筑陶瓷企業提高產品質量打下堅實基礎。因此,項目符合當前發展循環經濟及節能減排和可持續發展戰略。發展前景廣闊,項目建設是非常必要的。

1 市場預測及建設規模

瓷磚作為一種大眾裝飾材料,已被廣泛應用于內外墻及地板的裝飾,根據近年來的統計數字,我國各類瓷磚年產量已達65億平方米,同期,世界瓷磚年產量約為100億平方米。僅南部工業區,區內有陶瓷磚生產企業幾十家,年生產能力一億多平方米,耗用陶瓷材料幾千萬噸。根據以上分析不難看出,10萬噸陶瓷材料深加工項目僅占市場的1%左右,只要質量穩定,價格合理,提高產量還有相當大的市場空間。

綜上所述,根據綜合的成本優勢,陶瓷原料會有很好的銷售前景。

2 生產規模及工藝技術方案

2.1 生產規模

根據目前市場、場地及資金情況初步確定年產陶瓷材料(釉料、長石)10萬噸。

2.2 產品方案

(1)產品品種:陶瓷材料(釉料、長石)—— 10萬噸。

(2)產品規格:陶瓷原料為各種粉料,細度為200目。

2.3 生產工藝

(1)生產工藝流程。

各種陶瓷原料粉碎配比除鐵水洗揀選球磨除鐵干燥稱量包裝成品。

3 節能

本項目消耗的能源有水、電,煤。在工藝方案設備中以采用合理工藝和先進設備為基本方案,這樣的生產線除技術先進外,也有良好的節能低耗效果,在制定方案中,注意節能和綜合利用,采取一系列措施和技術,在合理利用能源,減少能源消耗的同時,也降低了生產成本,并減少了環境污染。

本項目全部能源消耗折合標準煤年用量871.53t/年。

本項目正常年總產值9000萬元,增加值約3256萬元,全年能耗折合標準煤約871.53t,經計算,本項目正常年單位總產值能耗指標為0.097噸標準煤/萬元總產值,單位工業增加值綜合能耗指標為0.68噸標準煤/萬元增加值。項目綜合能耗指標低于“十一五”單位GDP能耗指標。

3.2 主要節能措施包括

(1)關鍵性生產設備均采用能耗低,效率高,成品率高的設備,節約電力消耗。

(2)配電室盡量靠近負荷中心,電纜按經濟電流密度選用,減少線路損耗。

(3)選用節能型電力變壓器和其他節能型電器產品,降低電器損耗。

(4)無功負荷采用低壓分散補償和高壓集中補償相結合的方式提高功率因素,降低損耗。

(5)采用自動化程度很高的電控系統,提高生產機械運行效率,降低能源損耗。

(6)采用先進的計算機控制與管理系統,有助于提高生產管理水平,綜合節約能耗。

(7)采用節水器具,盡可能的節約用水,每一個用水環節注意節約用水,最大限度的使用循環水。

4 投資估算

4.1 本項目內容為(釉料、長石)—— 年產10萬噸(釉料、長石)深加工項目

本項目投資估算是在工藝方案基礎上進行的,包括固定資產投資和流動資金。固定資產投資包括:土地征用費、基建投資、設備投資及其他費用。

4.2 投資分析

本項目投資分析依2010年現行價格估算。

本項目總投資4500萬元,其中:土地征用費685萬元,占總投資的15.22%;廠房建設費1280萬元,占總投資的28.44%;設備投資1450萬元,占總投資的32.22%,其他費用60萬元,占總投資的1.33%,流動資金1025萬元。占總投資的22.78%。

5 效益分析

5.1 生產規模

年產深加工陶瓷原料10萬噸。

5.2 成本費用構成

(1)陶瓷原料按開采成本價格加運費計算;動力按電力局公開電價計算;燃料按市場價格計算。

(2)固定資產原值3475萬元,折舊期按10年計算,殘值按5%年折舊330.1萬元。

(3)人員及工資。

該項目定員100人,年人均工資14400元,年工資總額144萬元。

(4)管理費用按銷售收入的2%計。

貸款利息1000萬元,×10%=100萬元

5.3 經濟效益分析

(1)銷售收入。

根據市場行情,市場深加工陶瓷原料價格為:900元/t,則銷售收入為10萬噸×900元/t=9000萬元。

(2)成本核算。

原礦總成本:5100萬元。

燃料成本:600萬元。

工資:144萬元。

生產費用:200萬元；合計成本:5804萬元。

銷售費用:180萬元。

管理費用:180萬元；合計經營成本:360萬元。

銷售稅金:540萬元。

實現利稅:9000萬元-5804萬元-360萬元-100萬元=2736萬元。

實現利潤:2736萬元-540萬元-549萬元=1647萬元。

5.4 經濟評價

(1)投資利潤率:1637萬元/4500萬元×100%=36.38%。

(2)投資利稅率:2736萬元/4500萬元×100%=60.8%。

(3)投資回報年限:4500萬元/1647萬元=2.73年。

5.5 財務分析小結

綜合以上分析,本項目總投資4500萬元,年產值9000萬元,年利稅2736萬元,實現利潤1647萬元,投資回報期3年。因此,本項目有較高的抗風險能力,是可行的。

6 結論

篇10

【關鍵詞】二硼化鈦；復合材料；微波燒結；致密性

0 引言

陶瓷在高溫條件下仍具有很高的硬度，但是陶瓷的脆性限制了它的應用。為了改善其性能，可采用液態金屬銅（Cu）作粘結劑，促使陶瓷的硬質相致密化，從而提高陶瓷的性能。研究發現，隨著Cu含量的變化，TiB2顆粒之間的孔隙逐漸被金屬相填充，使其致密性、韌性、強度都得到很大的提高。

1 原位合成制備TiB2/Cu陶瓷

通過TiB2基體內部利用元素間或元素與復合相間的化學反應合成強化相。于是將Ti粉、B粉和Cu粉按Ti+2B+xCu―>TiB2+xCu反應方程式進行配料。利用球磨機在無氧條件下球磨樣品粉末5h，充分混合后真空干燥。干燥后將粉末放置于壓力機中，梯度增壓到20MPa，保壓5min后取出壓片，以同樣的方法分別壓制3組含銅量為15%、25%和35%的樣品壓片，經適當的燒結制取TiB2/Cu復合材料。

2 XRD射線測試分析與總結

已知在燒結過程中，Ti、B及Cu可能會發生以下化學反應：

2Ti + O2 = 2TiO

Ti + O2 = TiO2

4Ti + 3O2 = 2Ti2O3

Ti + 2B = TiB2

Ti + B = TiB

為了確定合成產物的反應方向和最終相，對上式反應的反應自由能進行了理論計算。計算后發現在TiB2，TiB及TiCu三種可能產物中，TiB2的反應自由能最低。這說明在Ti-B-Cu體系中，TiB2是在理論上最穩定的相。根據自由能計算參考數據可知，TiCu是可以可按下式和B反應而轉變為TiB2。反應式如下：

TiCu + 2B = TiB2 + Cu

通過用XRD射線測試后所得到的衍射峰的強度和衍射峰的數目可以看出，如圖1所得到的XRD射線測試的峰值圖，圖中含有TiB2和Cu，于是可以確定，通過用原位合成的方法能夠得到TiB2/Cu復合材料，根據成分配比，TiB2顆粒的體積分數應達到80%左右。這一結果基本滿足要求。但同時在樣品中也發現有少量TiO、TiO2、CuO、TiB等雜質，可能與燒結過程發生氧化有關。

圖1 樣品復合材料X射線譜

3 金相顯微鏡的測試與分析

通過金相顯微鏡的測試，我們根據3組對照實驗可以發現：隨著Cu含量的增加，TiB2復合材料的顆粒逐漸變小，空洞也在減少。如圖2所示的3組電子掃描的圖片。三組對比試驗可以發現，金屬確實能夠改變TiB2陶瓷的致密性。

圖2 3組Cu含量為15%（a）、25%（b）、35%（c）的電子掃描的圖片

由圖2給出的3組分別含Cu15%、25%和35%的TiB2/Cu復合陶瓷的掃描照片。其中，灰色是TiB2相，白色是Cu相，黑色是孔洞?？锥吹拇嬖谥饕獊碓从诳赡苁窃跓Y過程中雜質或單質硼（B）的揮發造成。從圖中可以看出，該組織較為致密，僅有少量孔洞。同時從圖中可以看出，隨著Cu含量的增加，TiB2顆粒的尺寸逐漸減小?？赡苁请S著Cu含量的增加，體系中的液相逐漸增多，抑制了TiB2顆粒的長大，另外隨著Cu含量的增加，金屬銅填充了陶瓷的空洞。

4 密度的測定與分析

用阿基米德排水法來測量復合材料的密度。利用浸在液體里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力的原理，實現對陶瓷材料密度的測量。利用式F浮=ρ水gV排，分別計算出15%、25%和35%的陶瓷復合材料的密度是6.32g/cm3，6.54g/cm3和7.03g/cm3。根據密度測定可以發現：隨著銅質量分數的增加，TiB2復合材料的密度也隨之增加。同時，由密度可以得出材料的相對密度，于是根據銅質量分數不同時，材料相對密度的變化?？梢钥闯觯弘S著Cu含量的不斷增加，致密度呈逐漸增加趨勢，但是增加幅度逐漸變緩。

5 結束語

（1）將Ti粉、B粉和Cu粉按照一定的比例混合，通過原位合成的方法是能夠得到一定量的TiB2/Cu陶瓷材料；

（2）在TiB2陶瓷中添加金屬（Cu）粘結劑是能夠改變陶瓷材料的一些性能包括致密性。

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