внянні з масивним матеріалом, виявляються найбільш сильно.
В області композитних полімерних матеріалів велика увага приділяється полімерним НАНОКОМПОЗИТНІ магнітним матеріалів, які містять наночастинки металу. Інтерес до таких матеріалів викликаний в першу чергу можливістю їх практичного застосування в авіа-космічної та легкої промисловості, електроніці, а також медицині і біотехнологіях. Вони можуть використовуватися в системах магнітного запису і зберігання інформації, в нових постійних магнітах, в системах магнітного охолодження, в якості магнітних сенсорів. Унікальність таких матеріалів пов'язана з об'єднанням в них практично важливих властивостей наночастинок з пластичністю, еластичністю, міцністю та іншими властивостями полімерів.
Цікавим є нанокомпозитні полімерні магнітні матеріали на основі політетрафторетилену. У структуру такого полімеру можна вводити катіони різних металів, включаючи катіони феромагнітних металів, з яких можна отримати магнітні наночастинки, піддавши їх хімічним відновленню. На сьогоднішній день даний метод не отримав належної уваги, а отримувані матеріали в даний час далекі від досконалості, в порівнянні з неорганічними системами. Найкращі магнітні властивості спостерігаються за умови, що наночастинки розподілені в полімері рівномірно, і їх концентрація в полімері досить висока. При великих концентраціях магнітної фази (більше 30%) спостерігається перколяційного перехід, пов'язаний з тим, що ансамбль суперпарамагнітна однодоменних наночастинок переходить у стан колективного феромагнетика.
Таким чином, метою даної роботи було експериментальне вивчення закономірностей утворення наночастинок кобальту методом хімічного відновлення іонів кобальту імплантованих в структуру полімеру на основі модифікованого політетрафторетилену.
У завдання дослідження входило:
визначити обмінну ємність полімерного матеріалу по відношенню до іонів Co 2+;
вивчити вплив початкової концентрації іонів Co 2+, імплантованих в структуру полімерного матеріалу, на розмір, упорядкованість і глибину проникнення одержуваних наночастинок;
вивчити вплив початкової концентрації іонів Co 2+, імплантованих в структуру полімерного матеріалу, на магнітні властивості нанокомпозиту.
1. Літературний огляд
.1 Магнітні властивості речовин
Всі речовини в тій чи іншій мірі магнітні, деякі з них проявляють свої магнітні властивості завжди, а деякі, тільки якщо їх помістити в зовнішнє магнітне поле. І в тому і в іншому випадку, якщо помістити тіло в зовнішнє магнітне поле величиною, то воно придбає магнітний момент. Магнітний момент, віднесений до одиниці об'єму тіла, називають намагніченістю тіла, в загальному випадку він визначається як
. (1)
Намагніченість є векторною величиною і спрямована паралельно або антипараллельно напруженості зовнішнього поля. Одиниця виміру намагніченості збігаються з одиницею виміру індукції зовнішнього поля, отже, тіло або послаблює, або посилює зовнішнє магнітне поле [1].
Наступне вираз, що пов'язує магнітний момент з напруженістю зовнішнього поля, в загальному випадку визначає важливу характеристику тіла, звану магнітною сприйнятливістю ч :
. (2)
Магнітна сприйнятливість може бути як позитивною, так і негативною. Позитивне значення магнітної сприйнятливості характерно для феромагнітних і парамагнітних речовин, негативне - для діамагнітних [2].
намагнічених тіло створює навколо себе магнітне поле, тому індукція результуючого магнітного поля буде рівна
. (3)
Якщо врахувати, що величина створюваного тілом магнітного поля
, (4)
то величина результуючого зовнішнього магнітного поля визначається
(5)
Величину, що стоїть в дужках, називають магнітною проникністю магнетика [1].
.1.1 Діамагнетизм
Магнітна сприйнятливість діамагнетиків негативна і за абсолютною величиною значно менше одиниці, це означає, що Діамагнетик намагнічуються в напрямку, протилежному полю і виштовхуються з області найбільшої величини поля. Діамагнетизм притаманний усім речовинам, однак часто пригнічений на тлі більш сильних парамагнетизму і феромагнетизму і тому в чистому вигляді зустрічається тільки у речовин із заповненими електронними оболонками.
Механізм намагнічування діамагнетиків пояснюється наступним чином. Електрон, рухаючись по орбіті, створює замкнутий контур зі струмом. Будь замкнутий контур зі струмом володіє магнітним моментом. Зовнішнє магнітне поле намагається орієнтувати орбіту електрона перпендикулярно на...
