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高分子量聚二茂铁衍生物

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磁性质和磁性材料聚二茂铁衍生物令人感兴趣的一个原因是它的磁性质。中性态聚二茂铁硅烷是抗磁性的,而氧化聚二茂铁在低温下表现为顺磁性材料,磁化率在300~100K范围遵从CurieWeiss关系[χ=C/(T...

磁性质和磁性材料聚二茂铁衍生物令人感兴趣的一个原因是它的磁性质。中性态聚二茂铁硅烷是抗磁性的,而氧化聚二茂铁在低温下表现为顺磁性材料,磁化率在300~100K范围遵从CurieWeiss关系[χ=C/(T-θ)]。磁化率取决于氧化剂的氧化能力,氧化剂越强氧化态的磁化率越高。在2~100K,磁化率随温度降低而迅速增大。在10KG的磁场中,χ(T)曲线在20K和10K附近出现两个连续突变,可以解释为在20K形成自旋玻璃态。氧化态的磁化强度与外磁场成正比,确认了氧化态聚合物的顺磁特性。


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二茂铁衍生物都有很好的热稳定性,耐热温度623~673K。在高温下(>773K),可热解为含C,Si,Fe的磁性陶瓷,可用于保护涂层、磁记录介质、抗静电材料。普通聚二茂铁热解制陶瓷的产率较低(30-40%),交联可使热解时的分解减少,从而使陶瓷产率提高。如聚合时加入摩尔浓度为0.02的交联剂螺环二茂铁4可使陶瓷产率提高50%以上。高度交联的聚二茂铁可制备可调磁性的成型陶瓷螺环二茂铁4的均聚物在N2保护下,在873K以上裂解,陶瓷产率达90%,并保持热解前的形状。陶瓷材料轻(密度=1.61g·cm-3)。含有磁性纳米铁团簇Fen。陶瓷的磁性与热解温度和时间有关,随热解温度的升高,Fen粒子增大。在低于1173k下制备的陶瓷,纳米铁团簇是超顺磁性的,在100或300K没有实质性的磁滞现象,磁饱和很慢。而在1273k制备的陶瓷含更大的铁磁性铁团簇,迅速地达到磁饱和,并表现为室温磁滞现象。测量表明1123k制备的超顺磁性陶瓷的杨氏模量E是29.4Gpa,1273k制备的铁磁性陶瓷的E是15.4Gpa,远大于前体聚二茂铁的E是6.9Gpa,也远大于石墨的4.8Gpa,与硼硅酸玻璃的E同一数量级(17.5Gpa)。因此,聚二茂铁衍生物可作为制备具有特定形状的磁性可控的功能陶瓷的母体。


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