● 摘要
有序化微结构包括取向微结构和阵列微结构，其制备方法主要有模板法，磁场法，电场法等等，而磁场制备法由于其特有的优势，被广泛用于制备有序微结构材料。均恒磁场能够将高强度的能量无接触地传递到物质的原子尺度，改变原子的排列、匹配和迁移等行为，从而对材料的组织和性能产生巨大而深刻的影响。均恒磁场在材料制备中主要有两大作用：一是磁场取向，二是强磁场控制流体流动。这意味着利用均恒磁场有可能控制复合材料在固化成型过程中的取向、分布和结晶形态等等，从而控制复合材料的微结构组织，最终获得具有优异性能的复合材料。本文采用在磁场中固化成型的方法，制备了一系列有序微结构环氧（不饱和聚酯）/铁氧体和环氧/TbDyFe复合材料，并对其微结构进行了观察，同时考察了复合材料的磁致伸缩、交流阻抗和吸波性能。 本论文主题部分由六章和结论组成，简要如下： 第一章 绪论。概述了目前有序微结构复合材料的制备方法，以及复合材料功能研究进展。 第二章 实验部分。介绍了复合材料制备，微结构表征和性能测试的具体方法； 第三章 复合材料有序化微结构表征。通过偏光显微镜和金相显微镜对环氧（不饱和聚酯）/铁氧体和环氧/TbDyFe复合材料的微结构形貌进行了观察 第四章 环氧/TbDyFe复合材料磁致伸缩性能研究。研究了无序和有序微结构环氧/TbDyFe复合材料在不同方向上的磁致伸缩性能，并通过磁力学原理推导出了有序微结构复合材料磁致应变的估算公式 第五章 环氧/TbDyFe复合材料交流阻抗性能研究。研究了无序和有序微结构环氧/TbDyFe复合材料在不同方向上的交流阻抗性能，并根据交流阻抗基本原理和Fricke模型，建立了复合材料的等效电路模型 第六章 阵列有序化环氧/铁氧体复合材料吸波性能探索。对有序化纯环氧树脂和环氧/铁氧体的吸波性能进行了初步探索。 研究发现：①有序化复合材料中的铁氧体（TbDyFe）颗粒在树脂基体中沿磁场方向首尾相连排列，形成类似纤维状的颗粒链结构，而在无序化复合材料中，铁氧体（TbDyFe）颗粒是以团聚的形式分散在树脂基体中；②有序化环氧/TbDyFe复合材料在平行磁场中的伸长应变值和在垂直磁场中的收缩应变值均大于无序微结构环氧/TbDyFe复合材料；③在平行磁场方向上，有序微结构环氧/TbDyFe复合材料在低频下的交流阻抗实部出现变化平台；④阵列有序化微结构环氧/铁氧体复合材料的反射率吸收峰强度比无序微结构环氧/铁氧体复合材料有明显提高。 本论文创新点在于：①发明并自制了一种磁致微结构有序化构实验装置，利用自制实验装置制备了预期磁致微结有序化各向异性高分子功能材料；②系统观察了有序微结构环氧（不饱和聚酯）/铁氧体和环氧/TbDyFe复合材料的微结构形貌；③研究了环氧/TbDyFe复合材料交流阻抗性能，并建立了复合材料的等效电路模型；④首次探索了阵列有序化微结构环氧和环氧/铁氧体复合材料吸波性能。