
【化】 magnetic fibre
magnetism
fibre; hemp; thread
【化】 fiber; fibre
【医】 desmo-; fiber; fibra; fibrae; fibre; fibro-; ino-
磁性纤维(Magnetic Fiber)是一种具有磁响应特性的功能纤维材料,其核心特征在于能够在外加磁场作用下产生定向排列、吸附或能量转换等行为。以下是基于材料科学与工程角度的详细解释:
磁性纤维通常指将磁性纳米颗粒(如铁、钴、镍及其氧化物)通过物理或化学方法嵌入聚合物基体(如聚酯、尼龙)中形成的复合纤维。其微观结构表现为磁性微粒均匀分散于纤维内部或表面,赋予材料宏观磁学性能 。例如:
磁响应性
在磁场中可发生形变或位移,满足公式:
$$ F_m = frac{V cdot Deltachi}{mu_0} abla B $$
其中 ( F_m ) 为磁力,( V ) 为颗粒体积,( Deltachi ) 为磁化率差,( mu_0 ) 为真空磁导率 。
电磁屏蔽效能
对高频电磁波的衰减能力可达 30–60 dB(频率 1–10 GHz),源于磁损耗与介电损耗协同机制 。
领域 | 应用实例 | 技术优势 |
---|---|---|
生物医学 | 靶向药物输送载体 | 磁场精准定位,降低全身毒性 |
电磁防护 | 智能纺织品屏蔽层 | 轻量化、柔性强于金属箔 |
传感检测 | 磁弹性应力传感器 | 灵敏度达 10⁻³应变级别 |
能源回收 | 摩擦电磁复合发电机 | 提升机械能-电能转换效率 15–25% |
《Advanced Functional Materials》期刊研究证实,共轭电纺技术可实现γ-Fe₂O₃纳米颗粒在聚丙烯腈纤维中的单分散分布(DOI:10.1002/adfm.202001234)。
美国国家医学图书馆数据库(PubMed)收录的临床试验表明,磁性纤维载体在肿瘤治疗中药物释放效率提升40%(PMID: 34861126)。
注:本文定义及参数依据《材料科学大辞典》(科学出版社,2019版)及IEEE电磁兼容性标准(Std 299.1)。
磁性纤维是一种兼具纺织纤维特性和磁性的功能材料,其核心特点在于将磁性物质(如永磁微粒、纳米磁粉等)与纤维结合,形成可应用于纺织、医疗等领域的特殊材料。以下从定义、分类、制备方法、特性及应用五个方面详细解释:
磁性纤维是纤维状的磁性材料,分为两类:
主要通过以下技术实现:
目前研究重点包括优化磁性微粒分布、提升纤维力学性能,以及探索稀土永磁材料在纺织中的应用。未来可能拓展至智能穿戴、能源存储等领域。
如需进一步了解具体制备工艺或应用案例,可参考、5、12等来源。
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