硬磁材料及其应用.
磁性材料分类
磁性材料分类
磁性材料是一类具有磁性的材料,广泛应用于电子、通讯、医疗、汽车等领域。根据其磁性特性和应用范围的不同,磁性材料可以被分为多个不同的类别。本文将对磁性材料的分类进行介绍,希望能够帮助读者更好地了解这一领域。
1. 永磁材料。
永磁材料是一类能够在外加磁场的作用下产生持久磁化的材料。根据其磁性能
的不同,永磁材料又可以分为软磁材料和硬磁材料两大类。软磁材料具有较低的矫顽力和高的磁导率,主要用于变压器、电感器等电磁器件中。而硬磁材料则具有较高的矫顽力和矫顽力产品,主要用于制造永磁体。
2. 铁磁材料。
铁磁材料是一类在外加磁场下会产生明显磁化的材料。铁磁材料主要包括铁、镍、钴等金属及其合金,以及铁氧体、钡铁氧体等无机化合物。这类材料在电机、变压器、传感器等领域有着广泛的应用。
3. 软磁材料。
软磁材料是一类在外加磁场下磁化容易且磁化强度随外场变化不明显的材料。
软磁材料主要包括硅钢片、镍铁合金、铁氧体等。它们具有低磁滞、低涡流损耗等特点,适用于高频电磁器件和变压器等领域。
4. 硬磁材料。
硬磁材料是一类在外加磁场下难以磁化的材料,主要用于制造永磁体。典型的
硬磁材料包括钕铁硼磁体、钴磁体、铁氧体等。它们具有较高的矫顽力和矫顽力产品,能够长期保持其磁性能,广泛应用于电机、传感器、声学器件等领域。
5. 多层磁性材料。
多层磁性材料是一类由多层磁性薄膜组成的材料,具有独特的磁性和磁电耦合效应。多层磁性材料在磁存储、传感器、自旋电子学等领域有着重要的应用价值。
6. 纳米磁性材料。
纳米磁性材料是一类具有纳米尺度结构的磁性材料,具有特殊的磁性和磁致伸缩效应。纳米磁性材料在磁记录、生物医学、磁致伸缩传感器等领域有着广泛的应用前景。
硬磁材料的应用及原理
硬磁材料的应用及原理
硬磁材料是一类具有较高残留磁感应强度和较高磁能积的磁性材料。
其应用领域广泛,涉及到电力工业、电子工业、通讯工业、汽车工业等多
个行业。以下将介绍硬磁材料的应用及其原理。
1.电机和发电机:硬磁材料用于制造电机和发电机中的永磁体。这些
永磁体能够提供稳定的磁场,使电机和发电机具有高效率和高功率密度的
特点。
2.磁存储设备:硬磁材料主要用于制造磁盘驱动器中的读写头。这些
读写头能够在磁盘上定位和读取信息,以实现数据的存储和检索。
3.磁性传感器:硬磁材料用于制造磁性传感器,如磁阻式传感器和霍
尔元件。这些传感器能够测量磁场的大小和方向,并将其转化为电信号进
行处理和分析。
4.磁力传动和磁力控制系统:硬磁材料用于制造磁力传动和磁力控制
系统中的永磁体。这些永磁体能够提供强大的磁场,用于传递和控制力量,实现机械系统的运动和定位。
5.磁性材料制品:硬磁材料经过加工和制造可以制成各种形状和规格
的磁性制品,如磁头、磁条、磁钢等,用于各种应用场景,如磁卡、磁吸
附等。
硬磁材料通过合适的材料配方和加工工艺,使其具有高磁化强度、高
剩磁和高矫顽力。磁化过程中,硬磁材料富含的磁畴会经历磁畴旋转,从
初始状态的无序排列到排列有序的最终状态。在外加磁场的作用下,磁畴
会逐渐转向与外磁场方向对齐,并最终转为与外磁场完全平行的方向,实
现磁化。
总结:
硬磁材料具有广泛的应用领域,如电机和发电机、磁存储设备、磁性传感器、磁力传动和磁力控制系统,以及磁性材料制品等。其特殊的晶体结构和磁畴结构使其具有高磁化强度、高剩磁和高矫顽力的特点,实现了长时间的磁化状态和较长的记忆能力。这些特性使得硬磁材料成为很多工业领域中不可或缺的重要材料。
磁性材料在储能领域的应用研究
磁性材料在储能领域的应用研究
随着能源需求以及储能技术的不断发展,人们对储能材料的研究越来越重视。
磁性材料作为一种具有特殊性质的材料,其在储能领域的应用研究备受关注。本文将就磁性材料在储能领域的应用进行探讨。
一、磁性材料的特性及储能机制
磁性材料的特性由其晶体结构和化学成分决定。常见的磁性材料包括铁、镍、
钴等,它们通过磁性的相互作用来储存和释放能量。在磁场作用下,磁性材料的内部磁矩会重新排列,从而储存能量。当磁场消失时,磁性材料会释放储存的能量,恢复到原来的状态。
二、磁性储能材料的种类及应用
1. 磁性储能材料种类丰富
目前,磁性储能材料的种类非常丰富。常见的有铁氧体、硬磁材料和软磁材料等。铁氧体作为一种重要的磁性材料,具有高磁导率和低能量损耗的特点,适用于电动机和变压器等领域。硬磁材料通常用于永磁体,可以长期储存磁能。软磁材料则主要用于电感器等电磁元器件,具有低能量损耗和高饱和磁感应强度的特点。
2. 磁性储能材料的应用领域广泛
磁性储能材料在储能领域有着广泛的应用。其中,磁性聚合物是一种常见的磁
性储能材料。通过在聚合物中引入磁性纳米颗粒,可以实现储能和释放能量。此外,磁性纳米材料也被广泛用于储能装置,如磁性储能电池和磁性超级电容器等。这些储能装置具有高储能密度和长寿命等优点,为储能技术的发展提供了新的解决方案。
三、磁性材料在储能领域的挑战和前景
虽然磁性材料在储能领域有着广泛的应用前景,但也存在一些挑战需要克服。
首先,磁性材料的性能需要进一步提高,以满足储能装置对高储能密度和长寿命的要求。其次,磁性材料的成本也是一个问题,高成本限制了其在大规模应用中的推广。此外,磁性储能设备的设计和制造也需要进一步研究和优化。
铁磁材料的研究与应用
铁磁材料的研究与应用
铁磁材料是指具有铁磁性质的材料,是目前材料物理学和材料
科学的研究热点之一。铁磁材料具有磁饱和强度高、磁导率大、
磁滞回线窄、磁耦合系数大、良好的磁导性和电导性等特点,广
泛应用于磁头、磁盘、电机、变压器和磁耦合器等领域。
一、铁磁材料的基本特性
铁磁材料的基本特性是通过材料的物化特性来描述的。首先,
铁磁材料的饱和磁场强度高,即当外加磁场强度增大到一定程度时,材料的磁化强度将达到磁饱和,此时材料将不能再被磁化。
其次,铁磁材料的磁滞回线窄,即当外加磁场强度加大或减小时,磁性材料的磁化强度也将随之增大或减小,并呈现出一定的
滞后性,这种滞后效应所对应的曲线就称为磁滞回线。铁磁材料
的磁滞回线窄,意味着材料具有更为稳定的磁性能。
除此之外,铁磁材料的磁导率大,即材料在外加磁场的作用下,所呈现出的磁场强度与磁化强度之间的比值大,这种比值所决定
的参数就是材料的磁导率。铁磁材料的磁导率大,可以更好地应用于电感器、磁头、磁盘等领域。
二、铁磁材料的制备技术
铁磁材料的制备技术是关系到铁磁材料性质和应用的一个重要方面。目前工业上生产的铁磁材料主要是硅钢板和铁氧体材料。
硅钢板是利用钢材的磁带轧制工艺和热处理工艺制备而成的,它的主要成分是铁、硅、碳和少量杂质,因为硅元素的加入使得铁磁材料的磁导率大大提高,同时由于在制备过程中对硅钢板的表面进行绝缘处理能够降低铁磁材料的涡流损耗。
而铁氧体则是材料科学研究中相对较新的制备技术,其通过利用磁性离子、氧元素和非磁性离子间的相互作用所形成的具有良好铁磁性能的复合材料,铁氧体材料的制备工艺因为要求材料形貌规整、纯度高、结晶致密,所以需要较高的生产技术和生产工艺设备。
磁性材料的用途及原理
磁性材料的用途及原理
磁性材料是一类具有磁性的材料,其主要由铁、钴、镍等金属或者铁氧体、钕铁硼等复合材料组成。磁性材料在现代社会中广泛应用于许多领域,包括以下几个方面的用途。
1. 电子技术和电气工程:磁性材料广泛应用于电感、电机、变压器等电子和电气设备中。原理是利用磁性材料的磁场吸引和排斥的特性,实现电能的传递和转换。
2. 计算机和通信设备:磁性材料用于制造磁盘驱动器、硬盘等存储设备,通过磁性材料上的磁性信息的读写,存储和检索大量的数据。
3. 医疗设备和生物技术:磁性材料在医学成像领域,如磁共振成像(MRI)和磁性共振成像(MRS)中起着重要作用。此外,磁性材料还用于制造磁性纳米颗粒,用于药物传递、磁性治疗等生物技术应用。
4. 汽车工业:磁性材料用于汽车制动系统、电动汽车驱动系统等。磁性材料的原理是通过磁力产生摩擦力或者转动力,实现汽车的制动和驱动。
5. 磁存储介质:磁性材料被广泛用于制造磁带、软磁盘等磁存储介质,通过磁性材料上磁留信息的记录和读写实现数据的存储和检索。
磁性材料工作原理主要有两个方面。一方面,磁性材料通常由微小的磁性颗粒组成,这些颗粒具有自旋磁矩,能够产生磁场。磁性材料在外部磁场作用下,这些磁矩会被排列成一定的方向,从而形成强磁性。另一方面,磁性材料还具有磁导性,其内部的电子可以自由运动,并且可以对外界的磁场作出响应。这种响应主要表现为磁性材料对磁场的吸引和排斥的行为。
新型磁性材料及其应用
新型磁性材料及其应用
随着科技的不断发展,人们对于材料的需求也不断上升。新型磁性材料一直备受人们的关注,他们具有很强的磁性能,不仅可以用在工业制造中,还可以用在医学、电子学等领域。本文将介绍新型磁性材料及其应用。
一、新型磁性材料的种类
1.磁随温变材料。
磁随温变材料是指温度变化会引起磁性态变化的材料。常见的磁随温变材料有镍铁合金、锰铁合金、铁铝合金等。它们可以被用于制造温度传感器、控制器等。
2.钕铁硼磁体。
钕铁硼磁体是一种新型的磁性材料,具有很强的磁性能。它们可以被用于制造汽车、机器人、医疗设备等。钕铁硼磁体是一种稀有的材料,但是它们的用途非常广泛。
3.永磁材料。
永磁材料指的是具有很强的磁性能,并且可以保持在长期内不
失磁性的材料。常见的永磁材料有硬磁材料和软磁材料。硬磁材
料主要用于制造永磁体,而软磁材料则用于制造电力变压器等电
子设备。
二、新型磁性材料的应用
1.磁性传感器。
磁性传感器是利用磁性材料的磁性特性进行测量的一种传感器。它可以用于测量温度、速度、位移等物理量。磁性传感器制造技
术发展非常迅速,已经成为了现代科技领域中必不可少的测量工具。
2.磁性储存器。
磁性储存器是一种利用磁性材料来存储数据的储存设备。常见
的磁性储存器有硬盘、软盘和磁带等。目前,磁性储存器已经成
为了计算机中的主要数据存储方式。
3.磁性医疗设备。
磁性医疗设备是利用磁性材料的特性对人体进行诊断或治疗的设备。它们包括磁共振成像仪、磁性治疗仪等。磁性医疗设备是现代医学领域非常重要的诊断和治疗工具。
4.磁性涂层材料。
磁性涂层材料是一种透明、具有磁性能的薄膜材料。它可以被用于制造智能玻璃、显示器、LED灯等产品。磁性涂层材料是一种非常实用的功能性材料,也是重要的科学研究领域。
磁性材料的性质及其应用
磁性材料的性质及其应用
磁性材料是指具有磁化能力的材料,包括铁、镍、钴等金属,
以及铁氧体、永磁体等无机化合物和铁磁性合金等有机化合物。
在电子技术、电力、通信、机械制造等领域都有广泛的应用。
一、磁性材料的性质
磁性材料的主要性质是磁场强度、矫顽力、铁磁性和磁损耗。
磁场强度是指磁体在磁场中所受到的力量大小,矫顽力是指在外
界磁场作用下使材料磁化时需要的最小磁场强度。铁磁性是指物
质在磁场下呈现出的磁性行为,分为顺磁性和抗磁性。磁损耗是
指材料在磁场作用下发生的热损耗和能耗。
二、磁性材料的应用
1. 电子技术领域
磁性材料在电子技术领域中应用广泛,如电动机、发电机、变
压器、磁带等等。电动机中常用的磁性材料为永磁体材料,常用
于制作马达定子和转子。而变压器中的铁芯材料则是铁氧体材料,
其特点是饱和磁通密度高、矫顽力小、磁导率高、磁损耗小等特性;还有磁带的制作中,铁磁合金是其关键材料。
2. 电力领域
磁性材料在电力领域中也有广泛应用,如变压器、电感器等。在变压器中,铁芯材料是铁氧体和硅钢片,电感器中则使用铁氧体和永磁体等磁性材料制成。
3. 通信领域
在通信领域中,磁性材料主要用于制造与磁性元件有关的电子器件,如声控磁头、磁卡等等。其中,磁控磁头的感应原理是基于在外磁场的作用下,磁头中的磁性材料发生磁化,从而检测或记录磁信号。
4. 机械制造领域
在机械制造领域中,磁性材料主要用于制造磁性元件和磁性工具,如磁性夹具、磁性钻床等等。如磁性夹具是在磁性材料的作
用下通过磁力吸附和保持工件,实现高效的定位和加工,是现代数控加工、精密加工中常用的工具设备。
硬磁材料的应用及原理
硬磁材料的应用及原理
1. 简介
硬磁材料是一种特殊的材料,具有高磁饱和磁感应强度和高矫顽力的特性。在
现代科技领域中,硬磁材料广泛应用于许多领域,例如电子设备、磁性储存、电力传输等。
2. 应用领域
2.1 电子设备
硬磁材料在电子设备中扮演着重要角色。它们通常用于制造电子元件、传感器
和电机。以永磁体为例,它是一种使用硬磁材料制造的永久磁铁。永磁体被广泛应用于电动机、发电机以及磁传感器等设备中。此外,硬磁材料还可以用于制造磁头、存储介质等电子元件,以提高数据储存容量和读写效率。
2.2 磁性储存
硬磁材料在磁性储存领域也有重要应用。硬盘驱动器就是一个典型的例子。硬
盘驱动器通过使用硬磁材料在磁头和盘片之间产生磁场,实现数据的存取。磁带也是另一种应用硬磁材料的储存介质。硬磁材料的高矫顽力使得数据在存储过程中不易磁化翻转,从而保证数据的稳定性和长期保存。
2.3 电力传输
在电力传输领域,硬磁材料也发挥着重要的作用。例如,变压器中常用的铁芯
材料就是硬磁材料。硬磁材料的高磁饱和磁感应强度和低磁导率使得变压器具有高效能的能量传输能力。此外,硬磁材料还可以用于磁耦合器、感应加热器等电力传输设备,以提高能量传输效率。
3. 原理
硬磁材料具有高磁饱和磁感应强度和高矫顽力的特性,这些特性与其晶体结构
和磁畴结构密切相关。
3.1 晶体结构
硬磁材料通常具有结晶性,其晶体结构可以分为立方晶系、六角晶系等多种类型。不同的晶体结构对硬磁材料的性能具有重要影响。例如,钕铁硼(NdFeB)磁体具有四方晶系结构,使其具备高磁能积和高温稳定性。
硬磁材料的应用
硬磁材料的應用一
一、電腦周邊產品(磁碟機、光碟機、印表機、傳真機….等之關鍵性零組件)
⏹音圈馬達(Voice Coil Motor)
⏹主軸馬達(Spindle Motor)
⏹步進馬達(Stepping Motor)
⏹風扇馬達
⏹磁棒(Magnetic Roller)
⏹磁感應器(Magnetic Sensors)
二、一般工業用(含FA及OA)
⏹馬達:用在機械工具、自動化、幫浦….等
⏹醫療器材:用在MRI、Dental….等
⏹電器儀表:如電流表、繼電器等
⏹磁分離機:(Magnetic Separator)
⏹磁輸送機:(Holding Magnets)
⏹石油輸送管:(Dew axing Petroleum Pipeline)
⏹磁性淨水機
三、消費性產品
⏹微波爐之磁控管
⏹鐘錶磁石
⏹電視機、VCR、CD Player….等之磁石零組件
⏹照相機…. 等之磁石零組件
⏹通訊器材
四、汽車應用
⏹馬達及變電器(一台汽車所需的馬達數量約10-30顆)
⏹轉速表
⏹磁感應器
⏹密封磁條(膠磁)
五、其他
⏹航太工業應用
⏹核能工業應用硬磁材料的應用表-
硬磁性材料
硬磁性材料
硬磁性材料是一类具有较强磁性的材料,常见的有铁、钴、镍、钕铁硼等。它具有高磁饱和磁感应强度、高矫顽力和高磁导率等特点,能够产生较强的磁场和保持稳定的磁性。
硬磁性材料在工业中有着广泛的应用。首先它们可以用于制造永磁体,如电机、发电机、传感器等。硬磁性材料本身具有高磁饱和磁感应强度,能够产生较强的磁场,因此适用于电机等需要较强磁场的设备中。其次,硬磁性材料具有高矫顽力,即在外部磁场作用下,它们能够快速反转磁化方向,因此能够实现高频磁化和高频振动,被广泛应用于振动传感器、磁存储等领域。
硬磁性材料具有较高的磁导率,即在磁场作用下,能够有效地导引磁感线,实现磁场的传递和集中。因此,它们常被用于制造磁饱和电感器、电磁阀、磁头等设备中,以实现高效的磁感应和能量转化。此外,硬磁性材料还常见于磁性材料的制备过程中,如制备磁记录材料、磁性薄膜等。
但是硬磁性材料也存在一些不足之处。首先,硬磁性材料的制备工艺复杂,需要经过多步烧结和退火等工艺才能得到理想的磁性。其次,硬磁性材料容易受到温度变化的影响,温度过高或过低都会影响其磁性能,因此需要在使用时进行合适的温度控制。另外,硬磁性材料的价格较高,制造成本也较高。
综上所述,硬磁性材料是一类具有较强磁性的材料,在工业中有着广泛的应用。其高磁饱和磁感应强度、高矫顽力和高磁导
率等特点,使其适用于制造永磁体、磁存储、磁饱和电感器等设备中。然而,硬磁性材料的制备工艺复杂,容易受到温度变化的影响,并且价格较高,制造成本较高。
磁性材料的分类
磁性材料的分类
引言
磁性材料是指在外加磁场下表现出磁性行为的材料,广泛应用于电子、电力、
通信等领域。根据材料的磁性特性和组织结构,磁性材料可以被分为多个不同的类别。本文将介绍常见的磁性材料分类及其特点。
1. 铁磁材料
铁磁材料是指在外磁场存在时呈现出强磁性的材料。铁磁材料在磁场作用下会
自发地形成磁畴结构,并具有磁滞回线特性。常见的铁磁材料包括铁、钴、镍及其合金。
铁磁材料可以分为软磁材料和硬磁材料两类。软磁材料的磁滞损耗小,能迅速
反转磁化方向,常用于变压器、电感器、电动机等磁性元件中。硬磁材料的磁滞损耗大,难以磁化和消磁,常用于制作永磁体、磁头、磁场传感器等。
2. 铁氧体材料
铁氧体材料是一类重要的功能性陶瓷材料,具有良好的磁性和电性能。铁氧体
材料主要由Fe2O3(氧化铁)和一些过渡金属氧化物组成。根据结构和性能的不同,铁氧体材料可分为软磁铁氧体和硬磁铁氧体两类。
软磁铁氧体具有低磁滞损耗和高导磁率的特点,常用于制作变压器、电感器和
高频电磁元件。硬磁铁氧体具有高矫顽力和高剩磁感应强度,可用于制作永磁马达、声音器件等。
软磁导体材料是一类具有高导磁率和低电阻率的材料。软磁导体材料在低频磁
场下具有良好的磁导特性,并且具有较低的涡流损耗。软磁导体材料主要包括铁氟龙、钴铁合金等。
软磁导体材料广泛应用于电力领域,如制造电力变压器、电抗器等电磁元器件。由于具有低损耗和高导磁性能,软磁导体材料在节能减排、提高变压器效率等方面起着重要作用。
4. 自旋电子材料
自旋电子材料是指通过自旋-轨道耦合作用,实现在外加磁场下表现出强磁性的材料。自旋电子材料的磁性不仅仅由电子的自由度决定,还受到晶格结构和化学成分的影响。
铁磁质的应用
铁磁质的应用
根据铁磁质的矫顽力的大小,将铁磁材料分成软磁、硬磁和矩磁材料。
(1) 软磁材料
磁纯铁,硅钢坡莫合金(Fe,Ni),铁氧体等。易磁化、易退磁。饱和磁感应强度大,矫顽力(Hc)小,磁滞回线呈细长型,在交变磁场中剩磁易于被清除,适用于继电器、电机、以及各种高频电磁元件的磁芯、磁棒。
(2) 硬磁材料
钨钢,碳钢,铝镍钴合金等。磁滞回线宽肥,磁化后可长久保持很强磁性,适于制成磁电式电表中的永磁铁、耳机中的永久磁铁、永磁扬声器。
(3) 矩磁材料
锰镁铁氧体,锂锰铁氧体等。磁滞回线呈矩形,在两个方向上的剩磁可用于表示计算机二进制的“0”和“1”,故适合于制成“记忆”元件。
另外,利用铁磁质的磁致伸缩效应,可用来做换能器,在超声及检测技术中大有作为。
硬磁材料及其应用
偶联剂
加热混炼 造料
注射成型
稀土永磁材料——钕铁硼的应用
❖ 按功能可分为以下五个方面:
① 将电能转化为机械能。如电动机、音响设备中的扬声 器等
② 将机械能转化为电能。如发电机拾音器、麦克风等。 ③ 直接利用磁体的吸引力或排斥力。如选矿机、吸重器
、磁性吸盘、磁力传动、磁悬浮列车等。 ④ 直接利用磁体产生的磁场。如行波管、调速管、磁控
管、核磁共振成像仪、磁电式测量仪表等、 ⑤ 利用磁场对介质或生物体的作用。如磁处理水装置、
油田用降蜡器、各种磁疗器械等。
稀土永磁材料——钕铁硼的应用
❖ 据说现阶段乃至将来汽车工业仍是稀土永磁电机的最
广泛应用领域之一。
稀土永磁材料——钕铁硼的应用
医学方面
主要利用磁体的吸引力与排斥力做成磁性医疗器械及其新 技术解决有关问题。嵌牙、磁力正牙、核磁共振成像技术
• 主轴型:易磁化轴处于六角 c晶轴的方向
• 平面型:易磁化轴处于垂直 于主轴的平面内
• 锥面型:易磁化轴发祥处于 一个圆锥面内
永磁铁氧体形貌
永磁铁氧体
提高永磁铁氧体性能的途径:
永磁铁氧体的工艺流程
原材料选择及配方
料各
一 次
)
(
称量、混料 造球(粒)
预烧
二次球磨
成型 (二次)烧结
磨加工 出厂检验 包装出厂
磁性材料的性能和应用
磁性材料的性能和应用
磁性材料是一类具有磁性质的材料,广泛应用于电子、信息、能源、医药等领域。磁性材料的性能因其组织和结构的不同而差别很大。以下将从磁性材料的基本性质、分类、性能和应用四个方面来探讨磁性材料的性能和应用。
一、磁性材料的基本性质
磁性材料是一种物理性质,在外磁场下会产生磁矩,而磁矩的大小和方向取决于材料的组织与结构。磁性材料的基本性质有三个:磁滞回程、磁饱和、磁导率。
1. 磁滞回程
磁滞回程是指当外磁场的强度逐渐增大时,其磁化强度也逐渐增大,但磁场达到一定强度时,材料的磁矩已经指向一个方向,因而磁矩增长变缓。当外磁场开始减小时,材料的磁矩也随之减小,但磁场达到某一程度时,其磁矩并没有完全消失,只是改变方向。这种依磁场强度变化的磁化特性称为磁滞回程。
2. 磁饱和
磁饱和是指在某个外磁场下,材料磁化强度达到最大值,同时材料的磁导率也达到最大值。此时磁化强度无法再随磁场强度增大而增大,称为磁饱和。
3. 磁导率
磁导率是指在单位长度和单位磁场强度下,磁通量密度的变化量。与电导率类似,单位为亨利/米。
二、磁性材料的分类
磁性材料按磁悬的方向可分为沿着晶体轴向的单晶磁材料和沿着磁畴轴向的磁畴磁材料。单晶磁材料是指晶体中存在着明显的磁畴并且沿着磁畴轴向呈单结构分布的材料。磁畴磁材料是指晶体中存在着明显的磁畴并且沿着磁畴轴向呈多结构分布的材料。单晶磁材料用于小型电动工具、制动器、声音电子元件、环路变压器、机械传动器、套管等方面。磁畴磁材料用于高速电动机、高分辨率电磁开关、高强度电动工具、行星绕组等方面。
磁性材料行业
磁性材料行业
磁性材料是一种具有磁性的材料,广泛应用于电子、通讯、医疗、汽车、航空航天等领域。磁性材料的主要特点是具有较高的磁导率和磁饱和感应强度,能够在外加磁场下产生明显的磁化现象。磁性材料可以根据其磁性特性分为软磁材料和硬磁材料两大类,它们在不同领域有着不同的应用。
在电子领域,软磁材料主要用于制造变压器、电感器、电动机、发电机等电磁器件。软磁材料具有低磁滞回线和低矫顽力的特点,能够有效减小电磁器件的能量损耗,提高电器的效率。同时,软磁材料还具有良好的导磁性能,能够有效地集中和传导磁场,保证电器设备的正常运行。在通讯领域,软磁材料还被广泛应用于制造各种射频元器件,如天线、滤波器等,以提高通讯设备的性能和稳定性。
而在汽车和航空航天领域,硬磁材料则发挥着重要作用。硬磁材料具有高的矫顽力和磁能积,能够在外加磁场下保持较高的磁化强度,因此被广泛应用于制造永磁马达、传感器、磁记录材料等。在汽车领域,永磁马达已成为电动汽车的核心动力装置,而在航空航天领域,硬磁材料的应用则进一步提高了飞行器的性能和可靠性。
随着科技的不断进步,磁性材料行业也在不断发展和壮大。新型磁性材料的研发不断推动着磁性材料行业的技术革新和产业升级。例如,近年来,钕铁硼磁体、铁氧体磁体等新型磁性材料的问世,不仅提高了磁性材料的性能,而且拓宽了磁性材料的应用领域。此外,磁性材料的绿色环保化也成为了行业的发展趋势,各种环保型磁性材料的研发和应用逐渐受到重视。
总的来说,磁性材料行业作为一个重要的基础材料行业,在现代工业中有着不可替代的地位。随着科技的不断发展和进步,磁性材料行业也将迎来更加广阔的发展空间和更多的发展机遇。相信在不久的将来,磁性材料行业将会迎来更加辉煌的发展前景,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
硬磁材料及其应用
息、能源、生物、空间新技术中也获得了广泛 的应用。 利用其各种磁特性和特殊效应制成元件或器件, 在存储、传输和转换电磁能量与信息等方面也 发挥着重要作用; 总之,磁性材料在电子技术领域和其他科学技 术领域中都有重要的作用
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在稀土材料稀缺,给生产成本带来压力的形势
逼迫下,未来永磁材料产品质量的提高、稀土 材料用量的减少,以及稀土材料耗损率的降低 将是行业技术的发展方向。 磁性材料正朝着高频、高磁导率和低损耗发展, 磁性器件向小型化、片式化、表面贴装化发展, 以适应下游机电、通讯、IT行业的发展。
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硬磁材料及其 应用
储运1305班 1306020530 韩松
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2
硬磁材料是
指磁化后不 易退磁而能 长期保留磁 性的一种铁 氧体材料, 也称为永磁 材料或恒磁 材料。
3
稀土永磁材料:这是当前最大磁能积最高的一 大类永磁材料,为稀土族元素和铁族元素为主 要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我 国研制和生产的钕铁硼稀土合金永磁材料属于 此类永磁材料。 金属永磁材料:这是一大类发展和应用都较早 的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的 合金型永磁材料,主要有铝镍钴(AlNiCo)系和 铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。
5
硬磁材料主要应用与电力、电子工业、信息、
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铝镍钴永磁的生产工艺
➢ 铝镍钴硬磁主要是通过烧结和铸造两种不同的工艺进 行生产。
※ 烧结铝镍钴工艺流程
压制
烧结
热处理
磨加工
检验 和包装
※ 铸造铝镍钴工艺流程
砂模 制作
熔炼
热处理
磨加工
检验 和包装
铝镍钴永磁的应用
铝镍钴的磁性能随温度的变化改变很 小,目前仍被广泛应用于仪器仪表、 电机类等要求温度稳定性高的永磁器 件中,特别适合于鱼雷、导弹、飞机 等武器装备和卫星等航天器中使用。
② 将机械能转化为电能。如发电机拾音器、麦克风等。 ③ 直接利用磁体的吸引力或排斥力。如选矿机、吸重器
、磁性吸盘、磁力传动、磁悬浮列车等。 ④ 直接利用磁体产生的磁场。如行波管、调速管、磁控
管、核磁共振成像仪、磁电式测量仪表等、 ⑤ 利用磁场对介质或生物体的作用。如磁处理水装置、
油田用降蜡器、各种磁疗器械等。
可加工永磁材料
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什么是可加工永磁材料?
➢ 可加工永磁材料是指机械性 能较好,具有良好的加工性 能的永磁合金。
➢ 铁铬钴永磁是70年代初出 现的新型永磁材料。其磁性 能与铝镍钴永磁相当,特别 适宜与制作尺寸要求形状复 杂的细小,微薄永磁元件。
➢ 目前产业化的主要永磁材料。
可加工永磁材料-铁铬钴永磁
❖ 铁铬钴永磁合金属于时效硬化型可变形硬磁合金。含有20%~ 33%铬、3%~25%钴、3%钼或0.7%~1.0%硅。
❖ 该系类合金冷热塑性变形性能良好,可以进行冷冲,弯曲,钻 孔和各种切削加工,制成片材,棒材,丝材和管材。
❖ 特点是高剩磁、温度系数低、性能稳定,在对永磁体性能稳定 性要求较高的精密仪器仪表和装置中,多采用这种硬磁合金。
硬磁材料的特性
❖ 高的最大磁能积
❖ 高的矫顽(磁)力[HC ]
❖ 高的剩余磁通密度 [Br ]和高的剩余磁化 强度[Mr ]
❖ 高的稳定性
➢ 对于成分给定的硬磁材料,通常可以采用以下方法来提 高其性能:定向结晶 磁场热处理 磁场成型 磁畴定向
硬磁材料的分类
硬磁材料
目前产量较大,应用较为普遍的 硬磁材料主要有以下几个系列
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硬磁材料及其应用
上海应用技术大学 ——陈小伟
主要内容
硬磁材料的概念 硬磁材料的分类 硬磁材料的具体应用 硬磁材料的发展前景
什么是硬磁材料?
➢ 硬磁材料是指那些难以磁 化,磁化后又不易退磁, 而能长期保留比较高的磁 性的材料,也称永磁材料 或恒磁材料。
硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子 电路中的记忆元件等。
铝镍钴 硬磁合金
稀土 硬磁材料
可加工 硬磁合金
硬磁 铁氧体
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铝镍钴永磁合金
什么是铝镍钴永磁合金?
➢ 铝镍钴永磁是由金属铝、镍、钴、铁和其他微量金属 元素构成的合金磁体,它有着非常好的抗腐蚀和耐高 温性能。
➢ 居里温度高达860℃,适用温度可达550℃. ➢ 铝钴镍永磁合金是最早广泛使用的一种永磁材料,其
➢ 本身矫顽力低,所以在使用过程中应严格禁止任何铁 器接触铝镍钴永磁材料,以避免造成永磁体局部退磁 而使磁路中磁通分布发生畸变。
➢ 优点是温度系数小,而且因温度变化而发生的永磁特 性的退化也较小,但该材料硬而脆,加工困难。
铝镍钴永磁合金的分类
➢ 铝钴镍合金永磁的生产工艺包括:铸造磁钢与烧结磁 钢。绝大部分铝钴镍合金都采用铸造法生产。 烧结铝镍钴合金
制备工艺和技术比较成熟。国内外铝镍钴永磁材料的 制备工艺和性能水平基本相当,由于其特殊性能和在 仪器仪表中习惯使用,目前日本、美国、欧洲、俄罗 斯、中国都有工厂生产。
铝镍钴永磁合金的特点
➢ 主要特点是高Br,低Hc,其相对磁导率>3. 所以在 具体应用时,其磁极须做成长柱状或长棒体,以尽量 减少退磁场作用。
烧结钕铁硼:
原材料 预处理 配料
熔炼
破碎
热处理
烧结
压型
混料
细磨
机加工
电镀
充磁
检验
包装
稀土永磁材料——钕铁硼工艺流程
粘结钕铁硼:
粘结剂
磁粉
混合
混炼 压制成型(模压) 加热固化(150℃)
充磁 检验
பைடு நூலகம்
偶联剂
加热混炼 造料
注射成型
稀土永磁材料——钕铁硼的应用
❖ 按功能可分为以下五个方面:
① 将电能转化为机械能。如电动机、音响设备中的扬声 器等
稀土永磁材料——钕铁硼的应用
❖ 据说现阶段乃至将来汽车工业仍是稀土永磁电机的最
广泛应用领域之一。
稀土永磁材料——钕铁硼的应用
医学方面
主要利用磁体的吸引力与排斥力做成磁性医疗器械及其新 技术解决有关问题。嵌牙、磁力正牙、核磁共振成像技术
节能方面
永磁风力发电机就能使风力发电的效率提高到80%以上。 使用钕铁硼永磁作为悬浮轴承的发电机,其输出功率增加 约20%。 节能家电也是未来钕铁硼重要的替代应用领域,稀土永磁 发电机用于空调等家用电器。
第三代1983-至今:Nd-Fe-B
稀土永磁材料的分类
➢ 稀土永磁材料主要有钐钴系合金和钕铁硼两类。 ➢ 其中钐钴系合金属于第一代稀土永磁材料,与传统的铁氧
体和铝镍钴相比,显示出极佳的优越性。由于其原材料昂 贵,受到资源与价格的限制,主要应用于高端领域。
➢ 第三代稀土永磁体钕铁硼因 为其优异的磁性能,是迄今 为止性价比最高的磁体,在 磁学界被誉为“现代永磁之 王”,不仅是实验室的宠物, 更是工业化的新兴产业。
稀土永磁材料——钕铁硼的特点
价格只相当于钐钴系合金的50%左右,具有质量轻、体积小、 磁性强等优点。但目前尚存在温度系数大和使用温度低等缺 点。分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼。
非常坚硬 可以 切割钻孔
一次成型 可直接做成
各种形状
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稀土永磁材料——钕铁硼工艺流程
稀土永磁材料
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什么是稀土永磁材料?
➢ 稀土永磁材料是指稀土金属和过渡族金属形成的合金经一 定的工艺制成的永磁材料。
➢ 稀土永磁材料是20世纪60年代出现的新型金属永磁材料, 至今,已经具有规模生产和使用价值的稀土永磁材料已有 两大类、三代产品。
第一代1959-1977:ReCo5(SmCo5)
第二代1977-1983:Re2TM17
❖ 热处理工艺为:固溶处理(1300~1330℃) →冷加工→磁场处理 (620~640℃) →时效处理。
❖ 主要用于电话机的受话器、扬声器、转速表和台式计算机中的 磁性元件。
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