磁性橡胶

一、概述

磁性橡胶是将磁性材料通过混炼填充于橡胶中,并硫化成型。它既具有一定的磁性，又保持着橡胶的高弹性。与导电橡胶相比，磁性橡胶及其应用似乎让我们有一点陌生。但作为一种功能性的高分子材料，它确实已经应用于我们的日常生活中，比如电冰箱上的磁密封条，用于保xx容的磁贴xx仪和教学用具中的展示板。在工业技术领域中，如电机、精密仪器、录像机中，磁性橡胶通过其自身的特点，取代了传统金属磁性材料。本节将就磁性橡胶的一些基本情况，包括磁性基本原理、基本配制工艺和在各个技术领域中的应用等逐一介绍，使读者能对这类功能性材料有一定的了解。

二、磁性基本原理及影响磁性能的因素

物质在外磁场的作用下，可有几种不同的磁性表现：抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性。其中铁磁性和亚铁磁性物质属于强磁性物质，其余属于弱磁性物质。一般使用的磁性材料都是强磁性物质。

磁性材料内部有许多原子磁矩，当外磁场为零时，它们在每一个小区域内按某一方向平行排列，自发达到饱和而形成一合磁矩，这些小区域称为磁畴。磁性材料由许多磁畴构成，它们磁矩的取向是不同的，因而相互抵消，最终的结果是不显示磁性。如果有外磁场，则磁矩重新取向，和外磁场的方向一致或接近，宏观上就显示磁性，这称之为磁化过程。在材料磁化达到饱和时，所有不同向的磁矩都集中在磁场方向上，移去外磁场后，磁矩由于磁晶的各向异性的作用，转到离磁场方向最近的易磁化方向，而不是回到磁化前各自的方向，在磁场方向上还有分量，产生了剩磁。

磁性橡胶因为在橡胶中含有铁氧体磁粉等磁性材料而具有磁性能，磁性材料的性能决定了磁性橡胶的磁性能。表征材料磁性能的参数有饱和磁化强度、矫顽磁力、磁致伸缩等。其中根据矫顽磁力的大小，磁性材料可分为软磁体材料和永磁体材料。永磁体的矫顽磁力高，经充磁后，能储存一定的磁性能，在较长的时间内保持强而稳定的磁性，能在一定的时间内提供恒定的磁场。

磁粉是磁性材料中的一种。磁粉的磁性能由本身的结晶构造决定，如结晶的形态，粒子的大小等。磁粉粒径小、比表面积大，在橡胶中能均匀分散，产品充磁后磁场强度分布均匀，不易退磁。结晶、形状、磁致伸缩的各向异性等对矫顽磁力有影响。对于立方形的磁粉，结晶各向异性决定它的矫顽磁力大小，针状磁粉的形状各向异性决定它的矫顽磁力的67%，其余33%是由结晶的各向异性决定。表一为国内一些厂家磁粉产品的性能要求。