磁性材料
常用磁性材料
常用磁性材料
磁性材料是一种具有磁性的材料,其主要特点是在外加磁场的作用下能够产生
磁化现象。
磁性材料广泛应用于电子、通讯、医疗、航空航天等领域,是现代科技发展中不可或缺的重要材料之一。
常见的磁性材料包括铁、钴、镍等金属,以及氧化铁、氧化镍、氧化钴等氧化物。
首先,铁是最常见的磁性材料之一,具有良好的导磁性和磁导率。
铁磁性材料
通常用于制造电动机、变压器、发电机等电气设备,以及磁性传感器、磁盘驱动器等电子产品。
其次,钴是一种重要的磁性材料,具有较高的矫顽力和剩磁,常用于制造永磁
材料、磁记录材料、磁性合金等。
钴磁性材料在航空航天领域有着广泛的应用,如航天器姿态控制系统、卫星导航系统等。
另外,镍是一种重要的磁性材料,具有良好的软磁性能和高导磁率,常用于制
造变压器、感应器、电感等电子元器件,以及电力设备、通讯设备等领域。
除了金属磁性材料外,氧化铁、氧化镍、氧化钴等氧化物也是常用的磁性材料。
氧化铁具有良好的磁性和化学稳定性,常用于制造磁记录材料、磁性流体、磁性制品等。
氧化镍和氧化钴也具有较高的磁性能,常用于制造磁性材料、磁性元器件等。
总的来说,磁性材料在现代工业生产和科学研究中具有重要的地位和作用。
随
着科技的不断进步和发展,对磁性材料的需求也在不断增加,磁性材料的研究和应用前景将更加广阔。
希望通过本文的介绍,能够使大家对常用磁性材料有一个更加全面和深入的了解,为相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。
磁性材料有哪些
磁性材料有哪些
磁性材料是一类可以产生磁场并对外界磁场作出响应的材料,广泛应用于电子、通讯、医疗、能源等领域。
磁性材料主要分为铁磁性材料、铁氧体、钕铁硼磁体和软磁材料等几大类。
下面我们将分别介绍这些磁性材料的特点和应用。
铁磁性材料是最常见的一类磁性材料,具有良好的磁导性和磁导率,主要包括铁、镍、钴及其合金。
铁磁性材料在电机、变压器、传感器等领域有着广泛的应用,其磁性能稳定,能够长时间保持磁性。
铁氧体是一类氧化铁和过渡金属氧化物组成的磁性材料,具有较高的磁导率和
电阻率,广泛应用于电磁波吸收、微波器件、电感器等领域。
铁氧体材料在电磁兼容性方面表现出色,能够有效抑制电磁干扰,保障电子设备的正常工作。
钕铁硼磁体是一种稀土永磁材料,具有极高的磁能积和矫顽力,被广泛应用于
电机、传感器、声学器件等领域。
钕铁硼磁体在小型化、轻量化设备中有着重要的地位,其磁性能稳定,能够长时间保持高磁感应强度。
软磁材料是一类低矫顽力、低磁能损耗的磁性材料,主要包括硅钢片、镍铁合
金等。
软磁材料在变压器、电感器、传感器等领域有着重要的应用,其磁化特性稳定,能够有效降低铁芯损耗,提高电能转换效率。
总的来说,磁性材料在现代工业和科技领域中有着重要的地位,不同类型的磁
性材料在不同领域具有各自独特的应用优势。
随着科技的不断发展,磁性材料的研究和应用将会更加广泛和深入,为人类社会的进步和发展提供更多可能性。
常见磁性材料
d(mm) 2.5ref 4.0 6.0 7.0 8.0 11.0 18.0 23.0 26.0
0.3 0.4 0.5 0.5 0.5 0.6 0.8 0.8
铁硅铝粉芯 铁硅铝粉芯:具有优异的磁磁性能,功率损耗小,磁通密度高,在-55C~+125C 温度范围内使 用时,具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性;同时,60~160 的宽磁导率范围可供选择。是开关 电源输出扼流圈、PFC 电感及谐振电感的最佳选择,具有较好的性能价格比。
铁镍钼粉芯 铁镍钼粉芯:具有优异的磁磁性能,功率损耗小,磁通密度高,在-55C~+125C 温度范围内使 用时,具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性;同时,60~160 的宽磁导率范围可供选择。是开关 电源输出扼流圈、PFC 电感及谐振电感的最佳选择,具有较小的功率损耗、稳定的温度性能。
! (MHz)
60 170 200 180 200 260 340 400 350 360 350 200 250 250 230 300 200 290 390 300 330 240 320 380 310 300 280
32 80 94 93 110 150 210 300 150 240 200 115 130 130 158 100 120 90 270 120 220 145 170 290 150 130 120
3.2 32000(700MHz) 3000(+25 4 500(50MHz) 700(-55
20% 125(2.52MHz) 20% 80(2.52MHz)
20% 100(7.95MHz) 20% 80(2.52MHz)
20% 50(2.52MHz) 20% 140(1.5MHz) 20% 140(1.5MHz) 20% 60(2.52MHz)
磁性材料
磁性材料:概述:磁性是物质的基本属性之一.磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的,由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场,因而产生磁性.一切物质都具有磁性.自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,反铁磁性物质,以及亚铁磁性物质,其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质,通常将这两类物质统称为磁性材料.磁性材料的分类,性能特点和用途:1铁氧体磁性材料,一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物.他们大多具有亚铁磁性. 特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用.饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用.居里温度比较低.2 铁磁性材料:指具有铁磁性的材料.例如铁镍钴及其合金, 某些稀土元素的合金.在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.3 亚铁磁性材料:指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.4 永磁材料:磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大.可分为三类,金属永磁,例,铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等.铁氧体永磁,例,钡铁氧体,锶铁氧体,其他永磁,如塑料等.5软磁材料:容易磁化和退磁的材料.锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间.镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ金属软磁材料:同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁, 铁铝合金, 铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等.术语:1 饱和磁感应强度:(饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度.在实际应用中, 饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(基本上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度.2 剩磁感应强度:从磁性体的饱和状态,把磁场(包括自退磁场)单调的减小到0的磁感应强度.3 磁通密度矫顽力, 他是从磁性体的饱和磁化状态,沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度, 使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度.4内禀矫顽力:从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度.5磁能积:在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积.6 起始磁导率:磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值.7 损耗角正切:他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的比值,其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中,损耗能量与储存能量的2派之比.8 比损耗角正切:这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值.9 温度系数:在两个给定温度之间,被测的变化量除以温度变化量.10磁导率的比温度系数:磁导率的温度系数与磁导率的比值.11 居里温度:在此温度上, 自发磁化强度为零, 即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变为顺磁状态的临界温度.磁性材料的命名方法:由4部分组成:1 材料类别:以汉语拼音的第一个字母表示,R—软磁,Y—永磁, X ---旋磁,J---矩磁,A---压磁.2 材料的性能,用数字表示.3 材料的特征以汉语拼音表示.4 序号.第三部分的特征代号:(仅限于软磁材料)Q—高Q B—高BS U—宽温度范围 X—小温度系数 H—低磁滞损耗F—高使用频率D—高密度T—高居里温度 Z—正小温度系数铁氧体零件的命名方法:1 零件的用途和形状,以拼音或英文表示.2 区别第一部分相同而形状不同的零件,以汉语拼音字母表示.3 零件的规格,以零件的特征尺寸或序号表示.4 材料牌号, 零件的等级或使用范围.磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
什么是磁性材料
什么是磁性材料磁性材料是一类具有磁性的材料,其在外加磁场作用下会产生磁化现象。
磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域,是现代社会中不可或缺的重要材料之一。
本文将从磁性材料的基本特性、分类、应用以及发展趋势等方面进行介绍。
首先,磁性材料的基本特性。
磁性材料具有磁化特性,即在外加磁场作用下会产生磁化现象。
根据磁化特性的不同,磁性材料可分为铁磁材料、铁氧体材料、永磁材料和软磁材料等几类。
铁磁材料在外加磁场下会产生明显的磁化,而铁氧体材料具有较高的磁导率和电阻率,因此在高频电路中得到广泛应用。
永磁材料则具有自身较强的磁化特性,常用于制作永磁体。
软磁材料则具有较低的矫顽力和磁导率,适用于变压器、电感器等领域。
其次,磁性材料的分类。
根据磁性材料的不同特性和应用领域,可以将其分为多种类型。
例如,按照磁性材料的组成成分可分为金属磁性材料、合金磁性材料和氧化物磁性材料等;按照磁性材料的磁性能力可分为软磁材料和硬磁材料;按照磁性材料的应用领域可分为电子器件用磁性材料、电机用磁性材料和传感器用磁性材料等。
再者,磁性材料的应用。
磁性材料在各个领域都有着重要的应用价值。
在电子器件中,磁性材料被广泛应用于制作电感、变压器、磁头等元器件;在电机领域,永磁材料被应用于制作各种类型的电机,如风力发电机、电动汽车驱动电机等;在通信领域,磁性材料被应用于制作微波器件、天线等;在医疗领域,磁性材料被应用于制作医疗设备,如核磁共振成像设备等;在能源领域,磁性材料被应用于制作发电机、电池等。
最后,磁性材料的发展趋势。
随着科学技术的不断进步,磁性材料的研究和应用也在不断发展。
未来,磁性材料将更加注重环保、节能、高效的特性,以适应社会对清洁能源和高效能源的需求。
同时,磁性材料的微纳米化、多功能化、智能化也将成为发展的趋势,以满足各种领域对材料性能的要求。
总之,磁性材料作为一类具有磁化特性的材料,在现代社会中具有重要的应用价值。
通过对磁性材料的基本特性、分类、应用和发展趋势的介绍,相信读者对磁性材料有了更深入的了解,也为今后的研究和应用提供了一定的参考。
什么材料有磁性
什么材料有磁性
磁性是一种物质特性,指的是物质在外加磁场作用下表现出的吸引或排斥其他物质的能力。
那么,什么样的材料具有磁性呢?下面我们来一起探讨一下。
首先,铁、镍、钴等金属具有很强的磁性。
这些金属在外加磁场下会被磁化,形成磁铁。
因此,我们常见的磁铁就是由这些金属制成的。
此外,铁氧体也是一种具有很强磁性的材料,常被用于制作电磁铁、磁芯等。
其次,某些合金和化合物也具有一定的磁性。
例如,铝镍钴合金、钕铁硼合金等都是常见的磁性材料。
它们在工业和生活中被广泛应用,如制作电机、发电机、磁盘等设备。
此外,某些非金属材料也具有一定的磁性。
例如,铁氧化物、铁氰化物等化合物都表现出一定的磁性。
此外,石墨烯、碳纳米管等碳基材料在一定条件下也会表现出磁性。
总的来说,具有磁性的材料种类繁多,涵盖了金属、合金、化合物和非金属材料等多个领域。
这些材料的磁性特性为我们的生产生活提供了便利,也为科学研究提供了重要的实验基础。
因此,对于不同类型的磁性材料,我们需要深入研究其磁性机制,以更好地利用和应用这些材料。
总的来说,磁性材料的研究和应用具有重要的意义,不仅可以推动材料科学的发展,还可以为人类社会的进步做出重要贡献。
希望随着科学技术的不断进步,我们能够更好地理解和利用磁性材料,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
磁性材料及器件
磁性材料及器件磁性材料是一类具有磁性的材料,可以被磁场吸引或排斥。
常见的磁性材料包括铁、镍、钴等金属,以及氧化铁、氧化镍等氧化物。
磁性材料具有许多特殊的物理和化学性质,因此在许多领域都有广泛的应用。
在磁性材料中,最常见的是铁磁性材料,它具有强大的磁性,并能长时间保持磁性。
铁磁性材料被广泛应用于制造磁铁和电机等设备,如电动机、发电机和变压器等。
在电子产品中也广泛使用铁磁性材料,如扬声器、麦克风和磁带等。
除了铁磁性材料,还有一种叫做铁磁性材料的合金。
铁磁合金是由铁和其他金属(如铝、镍、铬等)组成的材料。
这些合金通常具有比纯铁更强的磁性,并且具有较高的韧性和耐腐蚀性。
铁磁合金广泛应用于航空航天、汽车和电子设备等高科技领域。
除了铁磁性材料,还有一类叫做软磁性材料的材料。
软磁性材料具有较低的磁导率和较高的剩余磁感应强度,适用于高频交流磁场中的应用。
软磁性材料广泛应用于变压器、电感器和传感器等设备中,用于控制和转换电能。
在磁性材料的基础上,可以制造磁性器件。
磁性器件是利用磁性材料的特性制造的一种设备,可以转换电能和机械能。
常见的磁性器件有电动机、发电机、变压器、电磁铁等。
这些器件利用磁性材料产生的磁场来实现能量转换和控制。
电动机和发电机利用磁场和导线之间的电磁感应原理,将电能和机械能相互转换。
变压器利用磁场的互感作用来实现电能变压和传输。
电磁铁则利用磁场的吸引力来实现机械运动的控制。
总之,磁性材料及器件在电子、电力、工业和科技等领域中有着广泛的应用。
通过利用磁性材料的特性,可以实现能量转换和控制,从而实现各种设备和系统的正常运行。
磁性材料及器件的发展和应用将继续推动科学技术的进步和社会的发展。
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。
总之,磁性材料拥有独特的物理性质,具有广泛的应用前景,可广泛应用在电子技术、电力、通信、机械制造等领域。
在未来的发展中,我们有理由相信,随着先进材料技术的不断革新和创新,磁性材料的应用前景也将更加广阔。
磁性材料入门知识
磁性材料入门知识磁性材料入门知识磁性材料是指在磁场中可以产生磁性的材料,包括铁、钢、铁合金、磁性玻璃、氧化物等等。
它们具有多种应用,如电机、电磁铁、电子、通讯、医疗、军事等领域。
本文将为你介绍磁性材料的基本知识。
1. 磁化强度磁化强度是衡量磁性材料磁化程度的物理量,通常用磁化强度或磁化矢量表示。
磁化强度的单位是安培每米(A/m)或高斯(Gs)。
磁力线越接近选定的物体,磁化强度就越强。
2. 磁场强度磁场强度是衡量磁场强弱的物理量,它和磁性材料的磁化程度有关。
磁场强度的单位是特斯拉(T)或高斯(Gs)。
3. 磁性导数磁性材料的磁性导数是指材料对磁场的响应,通常用来表示磁性材料的磁化程度。
高磁性导数的材料对磁场的响应非常灵敏,可以用来制造磁传感器。
4. 磁饱和当磁性材料的磁化强度达到一定值时,它将不再对外加磁场产生响应,这个过程称为磁饱和。
磁饱和是磁性材料失去磁性的一个重要特征。
5. 磁畴磁性材料分为多个微小的磁畴,每个磁畴具有自己的磁矩方向,这个方向通过相邻的原子强引力互相保持。
每个磁畴磁矩方向相同,但与相邻磁畴的磁矩方向不同。
6. 磁滞回线当一个交变电流通过一个螺线管时,磁针的磁化方向会随着电流变化,因此在磁针上会形成一个磁滞回线。
磁滞回线经常用来描述磁性材料的饱和磁化、滞磁和磁导率等性质。
7. 磁性材料分类根据磁性材料的磁导率和饱和磁化强度,可以将磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料。
软磁性材料是指具有高磁导率和低磁饱和的材料,通常用作电子元器件、电机和变压器等领域。
硬磁性材料是指具有高饱和磁化和低磁导率的材料,通常用于制造永磁体、磁存储、磁头等领域。
8. 磁性材料应用磁性材料广泛应用于各个领域。
在电子行业,磁性材料用于制造电感和磁芯等元器件。
在电机和发电机中,磁性材料用于制造转子和定子,改进机器效率并降低成本。
磁性材料还用于通讯、医疗、军事和安全等领域。
总之,磁性材料具有重要的应用和理论价值。
通过深入了解磁性材料的基本知识,可以更好地理解其在科技领域中的应用和发展前景。
磁性材料分类
磁性材料的分类1、铁氧体磁性材料:一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物。
他们大多具有亚铁磁性。
特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用。
饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用。
居里温度比较低。
、铁磁性材料:指具有铁磁性的材料。
例如铁镍钴及其合金,某些稀土元素的合金。
在2 2 、铁磁性材料:指具有铁磁性的材料。
例如铁镍钴及其合金,居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度。
3 、亚铁磁性材料:指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度。
4 、永磁材料:磁体被磁化后去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大。
可分为三类,金属永磁,例:铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等;铁氧体永磁,例:钡铁氧体,锶铁氧体;其他永磁,如塑料等。
5、软磁材料:容易磁化和退磁的材料。
锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间。
镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ6、金属软磁材料:同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁,铁铝合金,铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等。
7 、损耗角正切:他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的比值,其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中,损耗能量与储存能量的2派之比。
8、比损耗角正切:这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值。
9 、温度系数:在两个给定温度之间,被测的变化量除以温度变化量。
、磁导率的比温度系数:磁导率的温度系数与磁导率的比值。
1010、磁导率的比温度系数:磁导率的温度系数与磁导率的比值。
11 、居里温度:在此温度上,自发磁化强度为零,即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变为顺磁状态的临界温度。
专业术语: :专业术语、饱和磁感应强度:((饱和磁通密度饱和磁通密度))磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。
在实际应1 、饱和磁感应强度:用中,饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(基本上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度。
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。
根据其磁性特性和组成成分的不同,磁性材料可以分为多种类型。
本文将对磁性材料的分类进行介绍,以便读者更好地了解和应用这一类材料。
1. 永磁材料。
永磁材料是一种具有永久磁性的材料,能够在外加磁场的作用下保持一定的磁性。
永磁材料按其组成和性能可分为金属永磁材料和非金属永磁材料两大类。
金属永磁材料主要包括铁氧体、钕铁硼、钴磁体等;非金属永磁材料主要包括铁氮合金、铁碳合金等。
永磁材料具有高矫顽力、高矫顽温度、良好的抗腐蚀性能等特点,被广泛应用于电机、传感器、磁性存储等领域。
2. 软磁材料。
软磁材料是一种在外加磁场下能够快速磁化和去磁化的材料,主要用于电力变压器、电感线圈、电子设备等场合。
软磁材料按其磁性能可分为高导磁材料和低导磁材料两大类。
高导磁材料主要包括硅钢片、镍铁合金等;低导磁材料主要包括铁氧体、铁硅铝合金等。
软磁材料具有低磁滞、低涡流损耗、高饱和磁感应强度等特点,能够有效地控制和利用磁场能量。
3. 硬磁材料。
硬磁材料是一种在外加磁场下能够保持较强磁性的材料,主要用于制造永磁体、磁记录材料等。
硬磁材料按其磁性能可分为高矫顽力材料和高矫顽温度材料两大类。
高矫顽力材料主要包括钴磁体、钕铁硼等;高矫顽温度材料主要包括铝镍钴、钴铁等。
硬磁材料具有良好的矫顽力、矫顽温度和磁能积,能够保持稳定的磁性能,被广泛应用于电机、传感器、磁记录等领域。
4. 磁性功能材料。
磁性功能材料是一种具有特定磁性功能的材料,主要用于磁传感器、磁存储器、磁耦合器等领域。
磁性功能材料按其功能可分为磁敏材料、磁光材料、磁阻变材料等。
磁性功能材料具有响应速度快、灵敏度高、能耗低等特点,能够满足不同领域对磁性功能的需求。
总结。
磁性材料是一类具有重要应用价值的材料,其分类主要基于磁性特性和组成成分。
不同类型的磁性材料具有不同的特点和应用领域,能够满足各种工程和科学需求。
磁性材料 课件
键。
探究二 磁性材料与磁记录
磁性材料为什么能记录信息?录音、录像磁带上的磁性材料应该用硬 磁性材料还是软磁性材料?
提示:磁性材料在外界磁场作用下,能够被磁化,这就使我们可以利用磁 性材料记录外界磁场的信息。磁记录时,通过把声音、图像或其他信息转变 为变化的磁场,使磁带、磁卡磁条上的磁粉层磁化,这样就能在磁带或磁卡 上记录下与声音、图像或其他信息相应的磁信号;录音、录像磁带上的磁性 材料是用来作磁记录的,需要磁化后长久保持磁性,所以用硬磁性材料。
2.磁记录 (1)磁卡背面的黑条,录音机、录像机上用的磁带,电子计算机上用的磁 盘都含有磁记录用的磁性材料。依靠磁记录,我们可以保存大量的信息,并 在需要的时候读出这些信息。 (2)地磁场留下的记录:地磁场会对含有磁性材料的岩石起作用,据推测, 地磁场的强度和方向随时间的推移在不断改变,大约每过 100 万年,地磁场 南北极会完全颠倒一次。
3.磁化与退磁的实质 铁磁性材料结构与其他物质有所不同,它们本身就是由很多已经磁化 的小区域组成的,这些磁化的小区域叫作磁畴。磁化前,各个磁畴磁化方向 不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用宏观上互相抵消,物体对外不显 磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴磁化方向有规律地排列起来,使 得磁场大大加强。高温下磁性材料的磁畴会被破坏;在受到剧烈震动时,磁 畴的排列也会被打乱,这些情况下材料就会产生退磁现象,如图所示为材料 磁化前和磁化后的情形。
1.磁化和退磁的概念 (1)磁化 缝衣针、螺丝刀等钢铁物体与磁铁接触后显示磁性的现象叫作磁化。 如图所示。
螺丝刀与磁铁接触后磁化
(2)退磁 原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的 作用,就会失去磁性,这种现象叫作退磁。
常见磁性材料
常见磁性材料一般可分为三类:金属磁粉芯、软磁铁氧体磁芯、非晶纳米晶合金磁芯.金属磁粉芯:是一种均匀分布气隙的金属软磁材料。
由于具有相对较高的饱和磁通密度,较好的温度稳定性和机械冲击适应性,金属磁粉芯材料是制造电感类器件较为理想的材料。
金属磁粉芯有细分为:铁粉心(包括羰基铁)铁粉磁心:被广泛应用于直流输出扼流、不同模式输入扼流、功率因数校正电感、连续模式反馈电感、减光线圈扼流及其他发射、射频干扰设备。
羰基铁磁粉心:具有许多优异的磁性能、高频高Q、高饱和磁通密度和高可靠性能。
主要用于50kHz到500MHz 的范围内保持高Q值的感性器件,在无线电和许多通讯领域中被广泛使用。
高磁通粉心高磁通粉心:具有优异的磁磁性能,功率损耗小,磁通密度高,在-55C~+125C温度范围内使用时,具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性;同时,60~160的宽磁导率范围可供选择。
是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择,具有高的饱和磁通密度(15000高斯),特别适合在对功率密度要求高的场合工作。
铁硅铝粉心铁硅铝粉心:具有优异的磁磁性能,功率损耗小,磁通密度高,在-55C~+125C温度范围内使用时,具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性;同时,60~160的宽磁导率范围可供选择。
是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择,具有较好的性能价格比。
铁镍钼粉心:具有优异的磁磁性能,功率损耗小,磁通密度高,在-55C~+125C温度范围内使用时,具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性;同时,60~160的宽磁导率范围可供选择。
是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择,具有较小的功率损耗、稳定的温度性能。
软磁铁氧体磁芯:由镍锌、锰锌材料制成,应用于高频电感、变压器、滤波器等,是无线电中最常用的材料。
非晶纳米晶合金磁芯:非晶纳米晶合金磁芯:具有高敏感应强度、高磁导率、低铁磁损耗和高频特性好等优点,比铁氧体、硅钢和坡莫合金等常规软磁材料具有更高的性能价格比,广泛用于现代通讯、电力电子,电磁兼容,传感器等高新产业以及各种工业磁器件的更新换代,特别适用于电感和变压器产品的小型化、高频化和高效化设计。
磁性材料的介绍
一、材料的磁性
磁学是一门既古老又年轻的学科,磁学基础研究与应用的需求互相促
进,在国防和国民经济中起着重要作用。 早期观点
• 安培分子电流:在磁介质中分子、
磁
原子存在着一种环形电流(分子
性
电流),分子电流使每个物质微
的
粒都成为微小的磁体;在磁场中, 分子电流沿磁场方向排列,显磁
来
性。
源
复合材料研究所
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特点:直接发热,热效率高达90%; 炉面无明火,无烟无废气;电磁火力强 劲,安全可靠。
电磁炉
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第一个提出电磁炮概念并进行实验的是挪威伯克兰教授,1901年获得了专利。
l978 年 , 澳 大 利 亚 科 学 家在5米长的轨道炮上 (5.9千米/秒);现在弹丸 初速1.5-1.7千米/秒。
对磁导率。
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磁性材料的分类
磁性材料历史悠久,种类繁多,从不同角度可以将其分为许多类。目 前,在技术上得到大量应用的磁性材料有两类:一类是由金属和合金所组 成的金属磁性材料;另一类是由金属氧化物所组成的铁氧体磁性材料。这 两类材料因为各有特点而拥有其广阔的应用领域,它们之间不能完全互相 替代。
• 磁荷:磁介质的最小单元是磁偶
极子;介质处于磁场中产生一个
力矩,各磁偶极子在一定程度上
沿着磁场方向排列,显磁性。
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现代观点 物质的磁性来源于组成物质中原子的磁性。
原子核磁矩:约为电子磁矩1/2000
原子的磁矩
轨道磁矩
电子磁矩
自旋磁矩 材料的磁性主要来源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩。
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按照形态分类:粉体材料、液体材料、块体材料和薄膜材料等。 按照用途分类:铁芯材料(如变压器、继电器)、磁头材料(录音机)、磁记 录材料(磁带、磁盘)、磁致伸缩材料(传感器)、磁屏蔽材料(通讯仪器、电 器)等。 按照磁性能分类:(1)软磁材料,其矫顽力较小,磁滞回线较窄;(2)硬磁 材料,其矫顽力较大,磁滞回线较宽;(3)矩磁材料,其剩磁大而矫顽力 小,磁滞回线为矩形。
磁性材料一般有哪些
磁性材料一般有哪些磁性材料是一类具有磁性的物质,它们在外加磁场的作用下会产生磁化现象。
磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域,是现代科技的重要组成部分。
那么,磁性材料一般有哪些呢?接下来,我们将对磁性材料的分类和常见类型进行介绍。
一、按磁性分类。
根据磁性的不同,磁性材料可以分为铁磁材料、铁氧体材料、钙钛矿材料、铁氮化物材料等几大类。
1. 铁磁材料。
铁磁材料是指在外加磁场的作用下,具有明显磁滞回线和磁饱和现象的材料。
典型的铁磁材料包括铁、钴、镍及它们的合金,如钕铁硼磁体等。
2. 铁氧体材料。
铁氧体材料是一类氧化铁与过渡金属氧化物组成的磁性材料,具有良好的磁性能和电磁性能。
常见的铁氧体材料有氧化铁、氧化镍、氧化锌等。
3. 钙钛矿材料。
钙钛矿材料是一类具有钙钛矿结构的化合物,具有优异的磁性能和多种功能性能。
典型的钙钛矿材料包括铁电材料、铁磁材料、多铁材料等。
4. 铁氮化物材料。
铁氮化物材料是一类由铁和氮元素组成的化合物,具有优异的磁性能和热稳定性。
铁氮化物材料在储能、传感、信息存储等领域有着广泛的应用。
二、按应用领域分类。
根据磁性材料在不同领域的应用特点,可以将磁性材料分为软磁材料和硬磁材料两大类。
1. 软磁材料。
软磁材料是指在外加磁场的作用下,具有低磁滞、低矫顽力和高导磁率的材料。
软磁材料广泛应用于变压器、电感、电机、传感器等领域。
2. 硬磁材料。
硬磁材料是指在外加磁场的作用下,具有高矫顽力和高磁能积的材料。
硬磁材料主要用于制造永磁体、磁记录材料、磁传感器等产品。
总结起来,磁性材料一般包括铁磁材料、铁氧体材料、钙钛矿材料、铁氮化物材料等几大类,根据其在不同领域的应用特点又可以分为软磁材料和硬磁材料两大类。
这些磁性材料在现代科技领域发挥着重要作用,对于推动科技进步和社会发展具有重要意义。
磁性材料
磁性材料
§6.1 软磁材料
一、软磁材料特征值 5. 铁损 磁滞损耗: 铁磁性材料磁化时,出现磁滞现象,每磁化一周所 消耗的能量正比于磁滞回线的面积,这种能量损失称为 磁滞损耗。 涡流损耗: 按照电磁感应定律,铁磁材料在交变磁场中磁化, 材料内磁通量发生变化时,在磁通的周围会产生感应电 动势,因铁磁材料是导电物质,感应电动势将在垂直于 磁通方向的截面上感应出闭合的涡流电流。涡流所引起 的焦耳损失称为涡流损耗。
EXIT
磁性材料
§6.1 软磁材料
一、软磁材料特征值 2. 品质因数 Q 值 Q 值是损耗角正切的倒数,即 Q=1/(tanδ),tanδ―损耗角正切 材料总的磁品质因素 Q 值上升时,μ值相应下降, 在一定条件下,μQ 的乘积仍不变。 一般用μQ 或tanδ/μi 来表示材料的质量指标或 损耗指标。
EXIT
磁性材料
§6.1 软磁材料
一、软磁材料特征值 1. 磁导率μ 一般希望μ值越高越好。 但μ值高的材料在很低频率时出现自然共振、畴壁 共振现象。在高频使用时,将有很大的铁磁共振损耗。 根据磁性材料应用目的,分别选用材料起始磁导率 μi和最大磁导率μm。 μi 值高的材料μm亦较高,μi值是软磁材料的主 要参数之一。
EXIT
磁性材料
§6.1 软磁材料
一、软磁材料特征值
3. μ值的温度系数αμ μ值的温度系数αμ表示为
2 1 1
1 •
T2 T1
(T2 >T1)
μ1、μ2 -温度T1和T2时的磁导率; αμ-表示在两个给定温度之间,温度变化一度时,磁导 率的平均相对变化率。
EXIT
磁性材料
§6.1 软磁材料
一、软磁材料特征值 5. 铁损 经过换算,Pe 的单位可以由 W/m3 转换成 W/kg。 例如,Pe1.5/50 到为 2.34W/kg,是指最大磁感应强度 为1.5T,频率为5OHz时,每公斤材料的铁损为2.34W。 提高电阻率可降低涡流损耗。 剩余损耗包括弛豫损耗、畴壁共振损耗和自然共振损 耗。 6. 矫顽力 Hc 软磁材料在对称周期磁化条件下,磁感应强度 B=O 时所相应的磁化场强度称为矫顽力HC。
磁性材料常识
磁性材质介召:材质发展
日本TDK公司铁氧体材料性能表(功率铁氧体)
材料型号
PC33 PC40 PC44 PC45 PC46 PC47 PC50 PC90 PC95
初始磁导率 (μi)
1400±25﹪ 2300±25﹪ 2400±25﹪ 2500±25﹪ 3200±25﹪ 2500±25﹪ 1400±25﹪ 2200±25﹪ 3300±25﹪
ab段是上升段
a H
0 起始磁化曲线
起始磁化 曲线反映 了什么?
oa段是线性段
起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 高导磁性;c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。
磁学常识:磁化曲线3
高导磁性 磁导率可达102~104,由软磁材料组成的 磁路磁阻很小,在线圈中通入较小的电流即可获得较 大的磁通。
磁饱和性: B不会随H的增强而无限增强,H增大到 一定值时,B不能继续增强。
A)锰锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 71%, MnO 20%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率高(10 ohm-cm) ➢ 磁心损耗低 ➢ 居里温度高 ➢ 形状:EE,EI,ER,PQ,RM,POT等型式。 ➢ 用途:功率变压器、EMI共模滤波器、储能电感等
磁学常识:磁性材料分类
B)镍锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 50%, NiO 24%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率很高(107 ohm-cm) ➢ 工作频率高 ➢ 铁心损耗较锰锌系高 ➢ 居里温度高 ➢ 型式:DR,R,环形等。 ➢ 用途:常模滤波器、储能电感等
磁性材料有哪些
磁性材料有哪些
磁性材料是指具有磁性能力的物质。
根据磁性能力的不同,可以将磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料两类。
软磁性材料是指在外加磁场作用下很容易磁化,但在磁场消失后,能够迅速消磁的材料。
常见的软磁性材料有:
1. 铁:纯铁是一种具有很好的软磁特性的材料,但其抗腐蚀性较差,容易生锈,所以常常需要进行镀层处理,如镀锌等。
2. 钠:钠是一种具有较高磁导率和低磁阻的软磁性材料,常用于电感器等电子器件中。
3. 镍铁合金:镍铁合金是一种具有较高软磁导率和磁阻的材料,广泛用于电感器、变压器等电子元器件中。
4. 钴铁合金:钴铁合金具有较高的饱和磁感应强度和软磁导率,常用于制造磁头、电动机等设备。
硬磁性材料是指在外加磁场作用下很难磁化,且在磁场消失后,能够保持一定的磁化程度的材料。
常见的硬磁性材料有:
1. 钕铁硼磁体:钕铁硼磁体是一种强磁性材料,具有较高的饱和磁感应强度和矫顽力,广泛用于制造电动机、磁盘驱动器、手持电动工具等设备。
2. 钴磁体:钴磁体是一种具有较高矫顽力和耐磨性的硬磁性材料,常用于制造磁头、传感器等设备。
3. 铬钭磁体:铬钭磁体是一种具有较高饱和磁感应强度和矫顽力的硬磁性材料,常用于制造磁头、电机等设备。
4. 铁氧体:铁氧体是一种具有良好磁性能和电性能的硬磁性材料,常用于制造电感器、变压器等设备。
总结起来,磁性材料的种类繁多,从软磁性材料到硬磁性材料,具有不同的磁性能力和应用领域。
这些材料在电子器件、电动机、磁头等设备中起着重要的作用。
磁性材料基础知识
永磁材料各项性能参数的单位换算
剩磁Br
法定计量单位为特斯拉(T)。以前常用高斯(G s)为计量单位。 它们之间的换算为: 1T=10000Gs ;1mT=10Gs
二、磁性材料的分类
磁性材料按性质分为金属和非金属两类,前者主要有电工 钢、镍基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧体材料。 按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。 按生产手段的不同,又分为烧结磁性材料和粘接磁性材料。 按成型时是否外加成型磁场,永磁材料还有各向同性和各 向异性之别。 永磁材料铁氧体材料按压制方式的不同还有干压和湿压之 分。
永磁材料在应用中应注意的问题
(1)永磁材料的应用环境 永磁铁氧体的应用环境包括:温度、湿度、盐雾、辐射、冲击 等等,所以使用人员在设计时应充分考虑永磁材料在应用环境 中的失效,正确选用永磁材料。失效主要表现为:退磁、腐蚀、 性能变坏且不可恢复、不稳定等等。 (2)高温使用时,应选用工作温度高和温度系数小的材料,并尽量 设计靠近最大磁能积点。 (3)材料的磁性能的均匀性和一致性对器件的性能有很大的影响。 导致材料磁性能不均匀不一致的主要原因有:成型磁场的均匀 性,磁粉的流动性、烧结温度的均匀性。加工公差及加工方向, 磁化磁场的均匀性等因素。 (4)选择内禀矫顽力大且矩形度好的永磁体 (5)使用前最好进行高于使用温度50℃的老化处理 (6)使用时充磁一定要充饱和。一般铁氧体永磁充饱和需要外加磁 场为800KA/m以上。
矫顽力Hc
法定计量单位为:安每米(A/m)。以前常用奥斯特(Oe)为计量 单位 两个单位之间的换算为:1 (Oe)=79.6 (A/m);为方便起见, 常取整数80进行换算。1(kOe)=80 ( kA/m)
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磁性材料复习提纲一、名词解释:1、磁导率和起始磁导率:磁导率:u=1+χ=B/(Hu)是表征磁体的磁性、导磁性及磁化难易难度的一个磁学量;起始磁导率:ui =(lim B/H)/u是磁中性状态下磁导率的极限值。
2.退磁场和退磁场能量:退磁场——当一个有限大小的样品被外磁场磁化时,在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场,起减退磁场的作用,该磁场叫做退磁场。
Hd=-NM退磁场能量——磁体在其自身产生的退磁场中具有一定的位能,即为退磁场能,F d ==0.5uNM2,只与磁体的几何形状有关,是一种形状各向异性能。
3.静磁场能:任何磁体被置于外磁场(稳恒磁场or交变磁场)中将处于磁化状态,此时磁体具有静磁能量,Fd =-uM•H=-uMHcosθ。
4.磁化曲线:表示磁感应强度B、磁化强度M与磁场强度H之间的非线性关系。
磁化理论常用M-H关系,工程技术多采用B-H关系。
5.剩余磁化强度Mr:当材料磁化到饱和以后,逐渐减小外磁场,M或B值也随之减小,但并不沿着初始磁化曲线返回,当外部磁场减小到零时,材料仍保留一定大小的磁化强度或磁感应强度。
6.内禀矫顽力M H?C:在反方向增加磁场时达到一定数值时,满足M=0或B=0,那么该磁场强度就称为矫顽力。
表征磁性材料磁化后保持磁化状态的能力。
7.退磁曲线:磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线。
8.磁能积和最大磁能积:退磁曲线上每一点的B和H得乘积(BH)称为磁能积,是表征永磁材料中能量大小的物理量。
磁能积的最大值称为最大磁能积。
9.抗磁性:在外磁场的作用下,原子系统获得与外磁场方向反向的磁矩的现象。
11、亚铁磁性:在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和,磁化率比铁磁性低一些,仅为100~103数量级。
12、磁晶各向异性能:自发磁化强度矢量在铁磁体中所取不同方向时,随方向改变的量。
13、磁滞伸缩现象:磁性材料由于磁化状态的改变,其长度和体积都要发生微小的变化,这种现象称为磁致伸缩。
14、磁畴壁:磁畴壁是相邻两磁畴间磁矩按一定规律逐渐改变方向的过渡层。
15.技术磁化:铁磁体在外场作用下通过磁畴转动和畴壁位移实现宏观磁化的过程称为技术磁化。
16、可逆磁化过程:在外磁场作用下,磁化从起始状态变到另一个磁化状态后,当去掉外磁场时这个磁化状态能够按原来的磁化路径又回复到起始磁化状态的过程。
17.反磁化过程:铁磁体从一个方向的饱和磁化状态变为相反方向的技术磁化饱和状态的过程。
(书上:从磁饱和状态回到退磁状态的过程)18、剩余磁化状态:铁磁体磁化至饱和状态后,再将外磁场减退至0的状态,即H=0而M≠0的磁化状态。
19.磁谱:指铁磁体在交变磁场中的复数磁导率的实部u'和虚部u"随频率变化的关系曲线。
20.截止频率:在材料的磁谱曲线上,u'下降到初始值的一半或u"达到极大。
值时所对应得频率称为该材料的截止频率fr21.磁损耗:磁性材料在交变磁场中产生能量损耗,包括涡流损耗、磁滞损耗、剩余损耗。
22、软磁材料:指能够迅速响应外磁场的变化,且能低损耗地获得高磁感应强度的材料,它即容易受外加磁场磁化,又容易退磁。
23、永磁材料:指被外加磁场磁化以后,除去外磁场仍能保留较强磁性的一类材料。
二、简答题1、按物质内是否有固有原子磁矩,若有原子磁矩它们之间是否有相互作用,若有相互作用,则是什么相互这一原则可将物质的磁性分为几类,它们各有什么特点?答:分为5类抗磁性:无固有原子磁矩;一种微弱磁性,磁化率为负值且很小,10-5数量级。
顺磁性:有一定固有原子磁矩,但没有相互作用;弱磁性,磁化率χ为正,p 但很小,10-6~10-3,在没有外磁场作用下原子磁矩是无规则混乱取向的。
很大,铁磁性:有固有原子磁矩,作用为直接交换作用;强磁性,磁化率χf 10~106,铁磁性物质内存在按磁畴分布的自发磁化,铁磁性物质的磁化强度M 与磁场强度H之间不是单值函数关系,显示磁滞现象,具有剩余磁化强度,其磁化率都是磁场强度的函数;有一个磁性转变温度——居里温度TC,铁磁性物质在磁化过程中,表现为磁晶各向异性和磁致伸缩现象。
反铁磁性:有原子磁矩,超交换作用;存在临界温度,称为Neel温度(TN),当T > TN时,反铁磁性转变为顺磁性,磁化率服从居里-外斯定律;当T < TN 时,表现为反铁磁性。
最大特征是磁化率随温度降低反而减小;因此在TN点?具有极大值;存在磁晶各向异性。
亚铁磁性:有原子磁矩,间接作用;饱和磁化强度MS较低,仅为铁磁性金属的1/3;居里温度较低,多数在500~800K之间,主要是交换作用强度较弱;电阻率高,可达109Ω·m;介电常数ε大。
2.内禀矫顽力和磁感矫顽力各自的定义为什么,它们之间有什么区别和联系?答:在反方向增加磁场时达到一定数值时,满足M=0或B=0,那么该磁场强度就称为矫顽力,当M=0时的矫顽力称为内禀矫顽力,当B=0时的矫顽力称为磁感矫顽力。
通常内禀矫顽力大于磁感矫顽力,二者都是表征材料在磁化后保持磁化状态的能力的量。
3.铁磁性物质的基本特征和物质具有铁磁性的基本条件?答:基本特征:(1)、铁磁性物质内存在按磁畴分布的自发磁化;(2)、铁磁性物质的磁化率很大(易磁化);(3)、铁磁性物质的磁化强度M与磁场强度H之间不是单值函数关系,显示磁滞现象,具有剩余磁化强度,其磁化率都是磁场强度的函数;(4)、铁磁性物质有一个磁性转变温度——居里温度TC;(5)、铁磁性物质在磁化过程中,表现为磁晶各向异性和磁致伸缩现象;;(2) 原子磁矩之间有相互作用。
实基本条件:(1) 物质中的原子有固有磁矩uj验事实:铁磁性物质在居里温度(TC)以上是顺磁性;居里温度以下原子磁矩间的相互作用能大于热振动能,显现铁磁性。
4.试比较亚铁磁性物质和铁磁性物质的异同点?答:相同点:1)、都存在磁有序-无序的转变温度(居里温度),2)、都存在磁滞现象,3)、存在磁晶各向异性,4)、存在磁致伸缩现象;不同点:饱和磁化强度MS较低,仅为铁磁性金属的1/3;居里温度较低,多数在500~800K之间,主要是交换作用强度较弱;电阻率高,可达109Ω·m;介电常数ε大。
5.交换作用模型和超交换作用模型的内容分别是什么?答:交换作用模型:海森堡在1928年提出用量子力学来阐明铁磁性的分子场,他注意到多电子体系的能量其中有一项依赖于电子自旋的取向。
超交换作用模型:对于反铁磁性的晶体(如:NiO、FeF2、MnO等),磁性离子间的交换作用是以隔在中间的非磁性离子(如O2-,F-等)为媒介来实现的6.请从能量的角度来分析为什么退磁场能F是使铁磁体内形成磁畴结构的d起源?答:由于铁磁体有一定的几何尺寸,均匀的自发磁化状态必将导致表面磁极的出现而产生Hd,从而使总能量增大,此时不再处于能量极小的状态。
因此必须降低Fd。
故只有改变其MS矢量分布方向,从而形成多磁畴。
因此Fd 最小的要求是形成磁畴的根本原因7、简述Weiss分子场理论?答:假定在铁磁材料中存在一个有效分子场Hm,它能使近邻原子磁矩相互平行排列,从而表现为铁磁性。
并且假定分子场的强度与自发磁化强度MS成正比,即Hm= g MS8、试简述亚铁磁性物质的独特特性?9、顺磁性朗之万理论的内容是什么?在量子力学范畴内如何对其修正?答:内容:原子磁矩之间无相互作用,为自由磁矩,热平衡态下为无规则分布,受外加磁场作用后,原子磁矩的角度分布发生变化,沿着接近于外磁场方向作择优分布,因而引起顺磁磁化强度。
10.与传统晶态材料相比,非晶态软磁材料有哪些优势?答:没有长程有序→磁晶各向异性常数K1为零;结构组织均匀,不存在晶界和析出物,高起始磁导率;存在短程有序,磁致伸缩系数不为零;电阻率比同种晶态材料高,在高频场合使用时材料涡流损耗小;体系的自由能较高,其结构式热力学是不稳定的,加热时具有结晶化倾向;各向同性特点,机械强度较高且硬度较高,韧性较好;抗化学腐蚀能力强,抗γ射线及中子等辐射能力强。
11.铁磁体的磁化过程的磁化机制,可分为哪几个磁化过程以及技术磁化过程一般可分为哪几个阶段?答:三个磁化过程:磁畴壁的位移磁化过程;磁畴转动磁化过程;顺磁磁化过程。
三个阶段:(i)、可逆畴壁位移磁化阶段(弱场范围内);(ii)、不可逆畴壁位移磁化阶段(中等磁场范围内);(iii)、磁畴磁矩的转动磁化阶段(较强磁场范围内)。
12、具有单轴各向异性的铁磁体,在发生磁畴转动磁化时,其可逆和不可逆畴转发生的条件各为什么?13、如何提高永磁材料的剩磁Mr 和矫顽力HC?答:Mr:定向结晶、塑性变形、磁场成型、磁场处理Hc:永磁材料的矫顽力的大小主要由各种因素(如磁各向异性、掺杂、晶界等)对反磁化过程的畴壁不可逆位移或磁畴不可逆转动的阻滞作用的大小来决定,阻滞作用越大,矫顽力越大14、对软磁材料基本性能的要求有哪些?1)初始磁导率和最大磁导率要高2)矫顽力要小3)饱和磁感应强度要高4)功率损耗要低5)高的稳定性15、简述稀土永磁材料的发展历程及其代表性材料?答:第一代稀土永磁合金:RCo5的研究和开发首先于上世纪50年代取得重大突破:1959年,GdCo5合金被报道具有较强的磁晶各向异性;1966年发现YCo5的磁晶各向异性常熟高达5.7×107 erg/cm3;1967年,制成了第一批YCo5和SmCo5永磁体;目前实验室可以制成(BH)max高达228 kJ/m3的永磁体;(缺点:饱和磁化强度并不高)第二代稀土永磁合金:1979年以后,R2Co17被开发出来,其工业产品的(BH)max 可达240kJ/m3,而实验室可制成(BH)max高达297kJ/m3的高性能永磁合金第三代稀土永磁合金:1983年,日本宣布用传统的粉末烧结工艺制成了(BH)max 高达303kJ/m3的高性能Nd-Fe-B永磁合金,这一成就震惊了全世界;其出现至少有两方面的重要意义:一、用稀土Nd取代稀土钴永磁合金常用的Sm,自然界中Nd的含量为Sm的5~10倍,不仅可以确保将来对原料增长的需要,还可降低成本;二、该合金中不含战略物质钴;目前实验室研究表明其最大磁能积已超过560 kJ/m3,且由于发展历史很短,预计改进的潜力仍很大。
16、对永磁材料的基本性能要求有哪些?1)剩余磁感应强度要高2)矫顽力要高3)最大磁能积要高4)稳定性要高三、计算题1、利用洪德规则写出下列离子基态的光谱学标记并计算出磁矩(用玻尔磁子表示):Fe2+、Fe3+、Mn3+、Ni2+2、镍锌铁氧体的分子磁矩为M = 6.5mB,求其离子分布式。
3、铁(金属)原子的玻尔磁子数为2.22,铁原子量为55.9,密度为7.86×103kg·m-3,求出在0 K下的饱和磁化强度。