磁性陶瓷
第八章磁性陶瓷
第八章磁性陶瓷
Fe2O3:当Fe2O3含量在配方中过量中,在高 温下形成少量Fe3O4,有利于提高磁导率, 因此Fe2O3含量一般超过50%。 助熔剂:常用的助熔剂有CuO、P2O5、SiO2、 CuO P SiO Na2CO3等,它们与铁氧体主要成分作用, 在较低温度下熔融,大大加快反应速度, 降低烧结温度,提高密度。
第八章磁性陶瓷
3、矩磁铁氧体 是指具有矩形磁滞回线、矫顽力较小的铁氧体。 主要应用于电子计算机及自动控制与远程控制设 备中,作为记忆元件(存储器)、逻辑元件、开 关元件、磁放大器的磁光存储器和磁声存储器。 磁芯的存储原理如图7-6。 矩磁铁氧体有几十种,用量最大的是尖晶石型 铁氧体矩磁材料。目前常用以MgMn和LiMn两个 系列为主,其中LiMn铁氧体性能最好。
第八章磁性陶瓷
2、永磁铁氧体(硬磁铁氧体) 是指具有强的抗退磁能力和高的剩余磁感应强度的强磁 性材料。主要参数有:剩余磁感应强度Br、矫顽强力Hc和 最大磁能积(BH)max,三者愈高,硬磁性材料性能越好。 硬磁铁氧体的化学式为MO-6Fe2O3 (M=Ba2+、Sr2+),具有六方晶系磁性亚铅酸盐型结构,如 钡铁氧体BaFe12O19、锶铁氧体SrFe12O19和 铅铁氧体 PbFe12O19。 它们具有剩余磁通量小、矫顽力大、电阻率大、密度 小、重量轻、温度系数大、制造工艺简单等特点,其性能 见表7-2。 硬磁铁氧体主要用于磁路系统中作永磁材料,以生产 稳恒磁场,如用作扬声器、助听器、录音磁头等各种电声 器件及各种电子仪表控制器件,以及微型电机的磁芯等。
第八章磁性陶瓷
(1)Mn-Zn铁氧体 Mn-Zn铁氧体是目前各种高µ性能中最好 的一种,占总量的60%以上。 Mn-Zn铁氧体主要由Fe2O3、Mn3O4、 ZnO组成,添加一定的小料如:TiO2、 CaCO3、Nb2O5等,获得优良性能的Mn-Zn 铁氧体。国内外把Mn-Zn铁氧体分为高频低 功耗铁氧体(又称为功率铁氧体)和高磁 导率µi两大类。
6 功能陶瓷(5)磁性陶瓷
6.5.3 磁性陶瓷
6.5.3.1 软磁铁氧体
应用 主要用于通讯、广播、电视等领域中广泛应用的磁性材料, 主要作为各种电感元件的磁芯。 变压器铁芯:根据电磁感应原理,初级线圈中施以电 讯号,则次级线圈中感生电压感生电流产生,从而获 得电压升高、降低和稳压的作用。根据讯号的不同, 可有音频变压器、脉冲变压器、选频倒相变压器等。 电感元件:如谐振回路中的电感、日光灯镇流器、天 线的磁芯、变压器磁芯、天线磁芯、偏转磁芯以及磁 带录音磁头等。 主要性能指标: 要求: 磁导率m 品质因子Q 高磁导率 工作频率 低剩磁和矫顽力 工作温度
6.5.2.2 磁性来源
自发磁化
1)存在未填满电子的内存 2)相邻原子距离与未填满电子层 的半径比大于3
克尔显微镜下的NdFeB颗粒中的磁畴
铁磁性
亚铁磁性
反铁磁性
6.5.2铁氧体
6.5.2.2 磁性来源
超交换作用
(a)基态
(b)激发态
3d5
2P6
3d5
6.5.3 磁性陶瓷
6.5.3.1 软磁铁氧体
6.5.3 磁性陶瓷
6.5.3.2 硬磁铁氧体
特点
(1)剩余磁感应强度Br较高。剩余磁感应强度即材料经外场磁 化达饱和并除去外场后,在闭合磁路中所剩余的磁感应强度, 正是由于Br的存在,硬磁材料才能在没有外磁场时,对外保持一 定的磁场。一般Br为0.3-0.5T。
(2)矫顽力Hc大。矫顽力Hc即处于饱和磁化状态的磁性材料, 将磁场单调减小至零并反向增加,使磁化强度沿饱和磁滞回线 减小到零时的磁场强度。它表示材料抵抗退磁的能力。一般为 0.1-0.4T左右。 (3)最大磁能积(BH)max高。磁能积是衡量硬磁材料的一项重 要参数,它是指磁滞回线在第II象限(退磁曲线)内磁感应强度 B和磁场强度H的乘积。
2024年磁性陶瓷市场分析现状
2024年磁性陶瓷市场分析现状引言磁性陶瓷是一种具有特殊磁性性质的陶瓷材料,广泛应用于电子、汽车、医疗器械等领域。
本文将对磁性陶瓷市场的现状进行分析,探讨其发展趋势以及存在的挑战。
市场规模磁性陶瓷市场在近年来呈现稳定增长的态势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球磁性陶瓷市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
市场应用磁性陶瓷在各个领域都有广泛的应用。
其中,电子领域是磁性陶瓷市场的主要应用领域之一。
由于其具有优异的磁性能,磁性陶瓷被广泛应用于电感器、传感器、磁珠等电子元器件中。
此外,磁性陶瓷在汽车领域也得到了广泛应用,主要用于汽车发动机的磁涡轮增压器、ABS系统以及电机控制系统中。
此外,磁性陶瓷在医疗器械、环境监测等领域也有不可替代的应用。
市场发展趋势技术创新推动市场发展随着科技的进步,磁性陶瓷领域不断涌现新的技术创新。
高性能磁性陶瓷的研发与应用成为市场的发展趋势之一。
目前,高性能磁性陶瓷以其独特的磁性能在电子、航空航天等领域得到了广泛应用,预计在未来几年内市场需求将持续增长。
区域市场差异明显由于各个地区的经济发展水平和产业布局不同,磁性陶瓷市场在全球范围内存在差异。
目前,亚太地区是全球磁性陶瓷市场规模最大的地区。
中国作为全球最大的磁性陶瓷生产国之一,对全球磁性陶瓷市场的发展起到了重要的推动作用。
此外,北美和欧洲市场也呈现出一定的增长势头。
环保意识提升驱动市场需求随着环境问题的日益突出,社会对绿色环保产品的需求也不断增加。
磁性陶瓷由于其无毒、无污染、可回收利用的特点,成为市场关注的焦点之一。
据预测,未来磁性陶瓷市场将继续受到环保意识提升的驱动,市场需求有望进一步增加。
市场挑战市场竞争激烈磁性陶瓷市场竞争激烈,市场上存在较多的企业竞争。
技术壁垒相对较高,企业想要在市场中取得竞争优势需要不断进行技术创新,并且不断提高产品质量和性能。
原材料价格波动磁性陶瓷生产过程中需要大量的原材料,包括氧化铁、氧化铝等。
磁性陶瓷材料的热稳定性研究
磁性陶瓷材料的热稳定性研究磁性陶瓷材料在现代科技领域中具有广泛的应用前景,如电子器件、传感器、储存设备等。
然而,随着设备功率的不断提升,对材料的热稳定性要求也越来越高。
因此,研究和理解磁性陶瓷材料的热稳定性是十分重要的。
热稳定性是指材料在高温环境下的性能表现和稳定性。
对于磁性陶瓷材料来说,热稳定性的研究主要关注其磁性能的变化。
一方面,磁性陶瓷材料具有较高的矫顽力和剩余磁感应强度,这使得它们在高温环境下的磁性表现较为稳定。
另一方面,由于磁性陶瓷材料的结构和成分特殊,其磁性能受到温度的影响较大。
因此,热稳定性研究需要明确材料的组成、结构和热处理方法等因素。
热稳定性研究的第一步是确定磁性陶瓷材料的组成和结构。
一般来说,磁性陶瓷材料由金属氧化物和磁性颗粒组成。
不同的组成和结构对热稳定性有不同的影响。
例如,部分磁性陶瓷材料的晶粒尺寸较小,热膨胀系数较大,容易因热膨胀而产生应力集中和结构破坏。
因此,热稳定性研究需要通过X射线衍射、扫描电镜等技术手段来观察和测量材料的晶体结构、晶粒尺寸等参数。
热稳定性研究的第二步是通过热处理方法模拟高温环境,观察和测量磁性陶瓷材料在高温下的磁性能变化。
高温热处理可以使材料中的晶粒长大、结构松散,并可能导致剩余磁场的减小和矫顽力的下降。
通过热处理实验,我们可以探究不同温度对磁性陶瓷材料的影响,找出热稳定性降低的原因。
同时,我们还可以通过添加稀土元素或其他添加剂来改善磁性陶瓷材料的热稳定性。
除了实验研究外,理论模拟也是磁性陶瓷材料研究的重要方法之一。
通过建立模型和计算,可以预测和分析磁性陶瓷材料在高温环境下的磁性变化规律。
利用计算机模拟,我们可以更深入地理解磁性陶瓷材料的热稳定性,指导实验,优化材料性能。
除了研究磁性陶瓷材料的热稳定性,为了更好地应对高温环境,还可以结合其他技术进行改进。
例如,可以通过设计复合材料、涂层等方式改善材料的热稳定性。
此外,结合磁性陶瓷材料的特点,也可以探索其在高温热工领域的新应用,如高温传感器、高温监测等。
功能陶瓷的特点及应用
功能陶瓷的特点及应用功能陶瓷是指具有特定功能的陶瓷材料,它们通常具有特殊的物理、化学、电学和磁学性能,以及高温稳定性和耐腐蚀性。
以下将以电子陶瓷、磁性陶瓷、结构陶瓷和生物陶瓷为例,介绍功能陶瓷的特点及应用。
1. 电子陶瓷:电子陶瓷是一种应用于电子器件中的陶瓷材料,具有优异的电学特性和高温稳定性。
其特点包括高介电常数、低介电损耗、低热膨胀系数和优异的绝缘性能。
电子陶瓷主要应用于电容器、石英晶体谐振器、微波滤波器等电子元件中,广泛应用于通信、计算机和消费电子等领域。
2. 磁性陶瓷:磁性陶瓷是一种具有磁性的陶瓷材料,主要包括铁氧体陶瓷和硬质磁性材料。
磁性陶瓷具有优异的磁性能,如高磁导率、高剩磁和高矫顽力。
铁氧体陶瓷主要应用于电感器、传感器、磁记录材料等领域;硬质磁性材料则广泛应用于电机、发电机、转轴、磁磨粉等领域。
3. 结构陶瓷:结构陶瓷是一种具有优异力学性能的陶瓷材料,主要包括氧化铝、氮化硅和碳化硅等。
结构陶瓷具有高硬度、高强度、耐磨性和耐腐蚀性等特点,广泛应用于机械、航空航天、汽车和能源等领域。
例如,氧化铝陶瓷可用于制造切割工具、机械密封件和电子陶瓷等;氮化硅和碳化硅陶瓷则常用于制造高温热工装备和轴承等。
4. 生物陶瓷:生物陶瓷是一类用于医疗和生物工程的陶瓷材料,主要包括氧化锆、羟基磷灰石和氧化铝等。
生物陶瓷具有良好的生物相容性、化学稳定性和力学性能,可用于制造人工骨骼、牙科修复材料、植入器件等。
例如,氧化锆陶瓷可用于制作人工关节和牙科修复材料,羟基磷灰石陶瓷则可用于骨修复和植骨。
总结起来,功能陶瓷具有特定的物理、化学和电学性能,以及高温稳定性和耐腐蚀性。
它们在电子、磁性、结构和生物领域都具有重要的应用价值,广泛用于电子器件、磁性材料、机械装备、医疗器械等各个领域。
随着科技的发展,功能陶瓷的研究和应用将进一步得到拓展,为各行各业的发展提供新的可能性。
磁性陶瓷在电磁屏蔽技术中的应用研究
磁性陶瓷在电磁屏蔽技术中的应用研究引言:随着科技的不断发展,无线通信、电子设备日益普及,电磁辐射的问题也逐渐引起了人们的关注。
电磁辐射不仅会对人体健康造成潜在的危害,还会干扰其他电子设备的正常工作。
为了降低电磁辐射对人体和周围环境的影响,人们开始研究和应用电磁屏蔽技术。
其中,磁性陶瓷作为一种重要的材料,在电磁屏蔽技术中得到了广泛的应用。
本文将重点研究磁性陶瓷在电磁屏蔽技术中的应用,并对其原理与优势进行深入探讨。
一、磁性陶瓷的基本特性磁性陶瓷是指具有磁性的陶瓷材料,通常由铁氧体、钙钛矿和铁基合金等制成。
其主要特性包括高磁导率、高电阻率、低损耗和较高的抗腐蚀性能。
这些特性使得磁性陶瓷成为在电磁屏蔽技术中应用广泛的材料。
二、磁性陶瓷在电磁屏蔽材料中的应用1. 电磁屏蔽材料的制备磁性陶瓷可以通过陶瓷工艺制备成电磁屏蔽材料,主要包括铁氧体和钙钛矿两种。
其中,铁氧体磁性陶瓷具有高磁导率和高电阻率的特性,可以有效地屏蔽电磁辐射。
钙钛矿磁性陶瓷除了具备铁氧体的屏蔽性能外,还具有良好的热稳定性,能够在高温环境下工作。
因此,磁性陶瓷在电磁屏蔽材料的制备中起到了重要的作用。
2. 磁性陶瓷在电子设备中的应用磁性陶瓷能够提供良好的电磁屏蔽效果,因此广泛应用于电子设备中。
例如,手机、电视、计算机等电子产品都会使用磁性陶瓷作为电磁屏蔽材料,以减少电磁辐射对人体的影响,保障设备的正常工作。
3. 磁性陶瓷在航空航天领域的应用航空航天领域对电磁辐射的要求非常严格,因此需要使用高效的电磁屏蔽材料。
磁性陶瓷具有较高的磁导率和电阻率,能够有效地屏蔽电磁辐射。
因此,磁性陶瓷在航空航天领域得到了广泛应用,用于制备电磁屏蔽材料、天线和导电垫等。
三、磁性陶瓷在电磁屏蔽技术中的优势1.高电磁屏蔽性能磁性陶瓷具有高磁导率和高电阻率的特性,能够有效地屏蔽电磁辐射。
通过合理设计和制备,磁性陶瓷能够提供良好的电磁屏蔽性能,使人们在电子设备使用过程中更加安全。
磁性陶瓷材料的磁导率与温度关系研究
磁性陶瓷材料的磁导率与温度关系研究引言:磁性陶瓷材料是一种具有特殊磁性能的陶瓷材料,广泛应用于电磁场控制、传感技术和高频电磁设备中。
磁导率是表征磁性材料对外界磁场响应的重要参数,其与温度之间的关系对于材料的实际应用和性能优化具有重要意义。
一、磁性陶瓷材料的基本特性磁性陶瓷材料以其特殊的磁性特性而备受关注。
磁性陶瓷材料通常由一种或多种过渡金属氧化物和填充物组成。
它们具有高温稳定性、低温蠕变和高热导率等特点,是一类重要的功能材料。
二、磁导率的定义和意义磁导率是衡量磁性材料在外部磁场作用下磁化程度的物理量。
它刻画了材料各个点在磁力线上的分布情况,对于材料的磁特性和电磁性能具有重要影响。
三、磁导率与温度关系的研究现状过去的研究表明,磁导率与温度之间存在一定的关系。
不同类型的磁性陶瓷材料在温度变化下,其磁导率可能呈现出不同的变化趋势。
对于一些材料来说,随着温度的升高,磁导率呈现出线性下降或指数下降的趋势。
而对于另一些材料,磁导率则在特定温度范围内呈现出峰值或谷值。
四、磁导率与温度关系的影响因素分析磁导率与温度关系的变化受多个因素的影响,包括材料本身的结构、质量和制备方法等。
其中,晶体结构对于磁性材料的磁导率具有重要影响。
晶体结构的变化可能导致材料的磁导率在温度变化下呈现出不同的趋势。
此外,材料的成分和纯度也会对磁导率与温度关系产生影响。
五、磁导率与温度关系的应用研究磁导率与温度关系的研究对于磁性陶瓷材料的应用具有重要意义。
通过了解不同温度下材料的磁导率变化规律,可以为其在电磁场控制、传感技术和高频电磁设备等领域的应用提供参考。
此外,磁导率与温度关系的研究还可以为材料的性能优化和制备提供指导。
六、未来的研究方向磁导率与温度关系的研究是一个复杂而有挑战的课题。
目前,尚有许多待解决的问题,例如纳米结构磁材料的磁导率与温度关系研究、磁性铁氧体的磁导率温度稳定性等。
同时,随着新材料的不断涌现和制备技术的进展,对于磁导率与温度关系的研究仍有很大的发展空间。
功能陶瓷材料-磁功能陶瓷
4
反铁磁性和亚铁磁性的物理本质是相同的,即原子间的相 互作用使相邻自旋磁矩成反向平行。当反向平行的磁矩恰好 相抵消时为反铁磁性,部分抵消而存在合磁矩时为亚铁磁性。 所以,反铁磁性是亚铁磁性的特殊情况。亚铁磁性和反铁磁 性,均要在一定温度以下原子间的磁相互作用胜过热运动的 影响时才能出现,对于这个温度,亚铁磁体仍叫居里温度 (Tc),而反铁磁体叫奈耳温度(TN)。
型。Mg-Mn铁氧体是应用最广泛的矩磁铁氧体,这是属于能
自发出现矩形磁滞回线的一类。另一类需经磁场退火后才能
出现矩形磁滞回线,这类铁氧体是Co-Fe、Ni-Fe、Ni-Zn-Co、
Co-Zn-Fe等系统铁氧体。
23
几种铁氧体矩磁材料的性能
24
❖磁记录材料
对磁记录材料的性能要求大致有如下几个方面:
铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性的自旋排列
5
❖磁滞回线
磁滞回线可用来表征磁性材料的各种主要特征。
Hc称为矫顽力(矫顽场); Hm称为最大磁场; Br称为剩余磁感应强度; Bm称为最大磁感应强度(或叫饱 和磁感应强度)。
磁滞回线
6
❖磁导率μ
磁导率是表征磁介质磁化性能的一个物理量。铁磁体的磁 导率很大,且随外磁场的强度而变化;顺磁体和抗磁体的磁 导率不随外磁场而变,前者略大于1,后者略小于1。 对铁磁体而言,从实用角度出发,希望磁导率越大越好。 尤其现今为适应数字化趋势,磁导率的大小已成为鉴别磁性 材料性能是否优良的主要指标。
功能陶瓷 4.3 磁功能陶瓷
❖ 由于金属和合金磁性材料的电阻率低(10-8~ 10-6Ω·m),损 耗大,因而无法适用于高频。陶瓷质磁性材料电阻率高(10~ 106Ω·m),可在从商用频率到毫米波范围以多种形态得到应用。 而且其具有较高的高频磁导率,这也是其他金属和合金磁性 材料难以比拟的。
磁性陶瓷材料的磁粒子尺寸效应研究
磁性陶瓷材料的磁粒子尺寸效应研究磁性陶瓷材料是一类特殊的材料,具有良好的磁性能和高温稳定性,广泛应用于电力、电子、通信等领域。
随着科技的不断发展,人们对磁性陶瓷材料的研究也越来越深入。
其中,磁粒子尺寸效应是近年来研究的热点之一。
磁性陶瓷材料的磁性能与其微观结构有着密切的关系,而磁粒子尺寸是决定其微观结构的重要因素之一。
磁粒子尺寸效应是指磁粒子尺寸的变化对材料整体磁性能的影响。
对于磁性陶瓷材料来说,磁粒子尺寸的变化会导致材料的磁导率、矫顽力和剩余磁感应强度等磁性能参数发生变化,从而影响到材料的应用性能。
磁性陶瓷材料的磁粒子尺寸效应研究主要包括以下几个方面的内容:第一,磁粒子尺寸对磁性陶瓷材料的磁导率的影响。
一般来说,当磁粒子尺寸较大时,材料的磁导率较高,而当磁粒子尺寸较小时,磁导率相应降低。
这是由于磁性陶瓷材料中的磁粒子尺寸变小后,磁粒子之间的相互作用减弱,磁能难以传递,从而导致磁导率的下降。
第二,磁粒子尺寸对磁性陶瓷材料的矫顽力的影响。
矫顽力是衡量磁性材料磁化程度的重要指标,也是衡量磁性材料磁性能的重要参数。
磁粒子尺寸的变化会影响材料中的磁粒子的磁矩分布,从而改变了材料的矫顽力。
一般情况下,当磁粒子尺寸较大时,矫顽力较高,而当磁粒子尺寸较小时,矫顽力相应降低。
第三,磁粒子尺寸对磁性陶瓷材料的剩余磁感应强度的影响。
剩余磁感应强度是材料在除去外加磁场后仍保持的磁感应强度。
磁粒子尺寸的改变会影响材料中的磁畴结构和磁畴壁的分布,从而对剩余磁感应强度产生影响。
一般来说,磁粒子尺寸较小的磁性陶瓷材料具有较高的剩余磁感应强度。
磁粒子尺寸效应的研究对于深入了解磁性陶瓷材料的磁性能和微观结构具有重要的意义。
通过探究磁粒子尺寸对磁性陶瓷材料的影响规律,可以为优化材料结构、提高材料的磁性能提供理论依据。
此外,磁性陶瓷材料的磁粒子尺寸效应研究还可以为新型磁性陶瓷材料的设计和合成提供参考,从而推动磁性陶瓷材料领域的发展。
功能陶瓷的种类
功能陶瓷的种类
1. 电子陶瓷:电子陶瓷是指具有电性能、热性能、机械性能和光学性能的特殊陶瓷材料。
这些陶瓷材料广泛应用于电子元器件、高频电器、电气绝缘、传感器、导波器等领域中。
2. 磁性陶瓷:磁性陶瓷即氧化铁磁性陶瓷,是一种具有铁磁性质的陶瓷材料。
该类材料广泛应用于电子、环保、能源、医疗等领域中,如磁性材料、电磁传感器、水处理等。
3. 生物陶瓷:生物陶瓷是一种具有生物相容性和骨组织相似性的材料,常用于人造骨、牙科修复、骨块修复、种植等领域。
4. 光学陶瓷:光学陶瓷是指具有优异光学性能的特殊陶瓷材料,广泛应用于光学仪器、激光器、光伏电池、光导纤维、光学传感器等领域中。
5. 复合陶瓷:复合陶瓷是将两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有优异的综合性能。
这类材料广泛应用于摩擦材料、复合刀具、内衬材料、热障涂层等领域中。
6. 耐磨陶瓷:耐磨陶瓷是指具有优异耐磨性能的特殊陶瓷材料。
这类材料广泛应用于磨损零部件、耐腐蚀零部件、煤矿机械等。
磁性陶瓷
矩,这种磁矩是由于未成对电子的轨道运动和自旋运动共同提供的。这类物质就 称为顺磁性。
由于在同一方向旋转的电子和在相反方向旋转的电子数目相等,而且在电子 的自旋上也是自旋方向相反的电子数目相等,故其磁性都相互抵消,原子不产生 磁矩。在这种闭层结构的原子或离子上加外磁场时,按照楞次定律,在阻碍磁场 变化的方向上产生电流,即由这种电流所产生的磁场抵消了外部磁场,最终结果 是物质内部的磁场较外磁场的强度变小了,这类物质即为抗磁性。
15.1.5 磁致伸缩常数和磁晶各向异性常数
当有一外加磁场平行于一棒状样品轴线进行磁化时,磁场一方面克服各向异性能将 磁矩取向于外磁场方向;另一方面棒的长度也将发生变化。磁致伸缩常数λS是铁磁性材 料内在参数之一,当棒伸长时, λS>0;当棒缩短时, λS<0 。
大多数铁磁性材料λS<0,且数量级在10-5~10-6 。
当对铁磁体加热时,由于温度提高而增加了热运动的能量,致使磁矩整齐
排列的方式受到干扰,因此变为顺磁体。人们把顺磁体和铁磁体相互转化的温度 称为居里温度或居里点。
(a) 顺磁性
(b)铁 磁 性
(c)反 铁 磁 性
(d)亚 铁 磁 性
15.1.3 磁畴和磁畴壁
图 15.1 磁体中的磁矩
在没有外磁场的情况下,铁磁质中电子自旋磁 矩可在小范围内“自发地”排列起来,形成一个个 小的“自发磁化区域”称为磁畴,在没有外磁场作 用时,各磁畴中分子磁矩取向各不相同,磁化过程 如图15.2所示。
磁性陶瓷的原理应用
磁性陶瓷的原理应用1. 什么是磁性陶瓷磁性陶瓷是一种特殊材料,具有磁性和陶瓷的特性。
它是由氧化铁、氧化钡、氧化镍等纳米颗粒组成的复合材料。
磁性陶瓷通常具有高磁导率、低电阻率和优异的磁性能,被广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
2. 磁性陶瓷的原理磁性陶瓷的磁性是由其微观结构和磁性颗粒的相互作用引起的。
磁性陶瓷通常使用氧化铁等纳米颗粒作为磁性材料。
这些纳米颗粒会自发地排列成一个有序的结构,形成磁性颗粒团簇。
当外加磁场作用于磁性陶瓷时,磁性颗粒团簇会按照磁场的方向重新排列,从而实现磁性陶瓷的磁化和反磁化。
3. 磁性陶瓷的应用磁性陶瓷在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:3.1 电磁装置磁性陶瓷在电磁装置中起到重要作用。
例如,在变压器和电感器中,可以利用磁性陶瓷的磁导率和低电阻率来提高电磁效率。
此外,在电机和发电机中,磁性陶瓷可以用作永磁材料,实现能量转换和控制。
3.2 通信设备磁性陶瓷在通信设备中也有广泛的应用。
例如,在手机和其他无线通信设备的天线中,磁性陶瓷可以作为天线材料,提供高电导率和稳定性能。
此外,磁性陶瓷还可以用于微波和雷达设备中的滤波器和衰减器。
3.3 医疗器械磁性陶瓷在医疗器械中的应用也越来越广泛。
例如,在核磁共振成像(MRI)设备中,磁性陶瓷被用作磁体材料,实现对人体组织的成像。
此外,磁性陶瓷还可以用于医疗器械中的磁性导航和定位系统。
4. 磁性陶瓷的优点磁性陶瓷具有许多优点,使其成为许多应用领域的理想选择:•高磁导率:磁性陶瓷具有高磁导率,使其在电磁装置中能够有效地传导磁场。
•低电阻率:磁性陶瓷的低电阻率有助于减少能量损耗,提高能源效率。
•稳定性能:磁性陶瓷在高温和恶劣环境下仍然能够保持优异的性能,具有良好的稳定性。
•可调节性:磁性陶瓷的磁化和反磁化可以通过外加磁场进行调节,具有灵活性和可控性。
5. 磁性陶瓷的发展趋势随着科学技术的不断发展,磁性陶瓷在应用领域也在不断创新和拓展。
磁性陶瓷在声学技术中的应用
磁性陶瓷在声学技术中的应用声学技术是一门探究声音的传播和变化规律的科学,它在多个领域中发挥着重要作用,例如通信、医学、环境监测等。
磁性陶瓷是一种特殊的材料,具有磁性和陶瓷特性的结合体,广泛应用于声学技术中,对声音的传导、转换和控制起着至关重要的作用。
本文将介绍磁性陶瓷在声学技术中的应用。
一、传声器和麦克风传声器和麦克风是声学技术中常用的装置,用于将声音转化为电信号。
磁性陶瓷具有优异的压电特性,可将应力或压力转化为电信号,因此在传声器和麦克风中得到广泛应用。
磁性陶瓷通常用于制造传声器的振动片或麦克风的膜片,其高灵敏度和稳定性使得传声器和麦克风能够准确地捕捉到声音信号。
二、声纳系统声纳系统是通过声波来探测和定位目标的技术装置。
磁性陶瓷在声纳系统中被广泛应用于声纳换能器的制造。
声纳换能器是将电信号转化为声波或将声波转化为电信号的装置,其中压电换能器是常用的类型之一。
磁性陶瓷作为压电材料,具有优异的压电特性和稳定性,适合用于制造高性能的声纳换能器。
通过磁性陶瓷制造的声纳换能器具有灵敏度高、频率响应广、体积小等特点,可以在水下环境中实现高效的声学探测和成像。
三、声吸、隔音材料声吸和隔音材料在声学技术中被广泛应用于消除或减少噪音。
磁性陶瓷具有良好的吸声和隔音特性,可用于制造吸音材料或隔音薄膜。
其特殊的结构和微观孔隙使得磁性陶瓷能够有效地吸收声波能量,减少噪音产生和传播。
在汽车、建筑、航空航天等领域,通过应用磁性陶瓷制造的声吸、隔音材料可以提供更加舒适和安静的环境。
四、声波传感器声波传感器是一种利用声波传递信息或测量物理量的装置。
磁性陶瓷在声波传感器中的应用主要体现在压电材料的传感器中。
通过将磁性陶瓷制造成传感器的压电片,可以实现对声音波动的准确感应,并将其转化为电信号进行处理。
这种声波传感器具有高精度、低能耗和广泛的频率响应范围等优点,被广泛应用于智能手机、电视机、汽车声控等领域。
总结起来,磁性陶瓷在声学技术中的应用非常广泛且重要。
磁性陶瓷及超导陶瓷
由外磁场H(宏观电流所产生的磁场)和物质内部由电子自旋产生的 附加磁场HD (分子电流或微观电流所产生的磁场)两部分组成。
B H HD H 4M (1 4 )H ' H
式中:0=1为自由空间(真空)的磁导率,真空中 = 0;’是材
二.硬磁铁氧体
硬磁铁氧体属于磁铅石型六方晶系,主要为钡铁氧体和
铝铁氧体。
三.用途:
主要的磁材料、高通滤波器、天线、线圈骨架、 半导体衬底、磁记录材料、磁致功能材料等等
7.4.5超导陶瓷
一.超导陶瓷的基本概念 每一种超导体都有表现其特征的临界温度Tc,当温度低于Tc时,
其电阻为零,并且保持不变。然而,若施加一个大于Hc的磁场, 则可使超导体失去超导性,回到正常状态。这里磁场Hc称为临界 磁场。 二.超导陶瓷材料
亚铁磁性与反铁磁
性很相似,然而由于两 个方向上的磁矩不相等, 导致净宏观磁矩,因而 在某特征温度下表现出 自发磁化。亚铁磁体的 宏观磁化性质与铁磁体 很相似,这类材料中最 重要的是磁性氧化物 (铁氧体)及MnSb、MnAs
等, 达102数量级。
B
BS Bm
Br
Hc
Hm H
典型的磁滞回线
磁滞效应
铁磁性和亚铁磁性材料在 外磁场作用下的宏观磁化,具 有不可逆性,也即具有磁滞效 应。磁化曲线(磁滞回线)中, 端点对应的磁场和磁感应强度 为最大磁场Hm和最大磁感应强 度Bm,横坐标交点Hc是矫顽 力,纵坐标交点Br是剩余磁感 应强度。饱和磁滞回线在纵坐 标上最高点BS是饱和磁化强度。
主要材料体系: 主要成分: 氧化物、磷化物、堇青石 、磷青 石;等生物相容性材料
陶瓷的概念种类
陶瓷的概念种类陶瓷是一种受烧结的无机非金属材料,通常由粘土、石英砂和长石等原料经过成型、烧结和装饰等工艺制成。
陶瓷在人类历史上有着悠久的发展历史,不仅在日常生活中广泛应用,还在艺术、建筑、化工等领域发挥着重要作用。
下面将对陶瓷的概念和种类进行详细介绍。
1. 根据材质的不同,陶瓷可以分为三大类:磁性陶瓷、结构陶瓷和装饰陶瓷。
磁性陶瓷:主要由铁、镍、钴等金属氧化物和粘土等原料制成,具有磁性能,常用于制作磁铁、传感器和电子元件等。
结构陶瓷:通常由氧化铝、二硅化硅、碳化硅等材料制成,具有耐高温、耐磨、耐腐蚀等特性,常用于制作发动机部件、刀具和高温炉具等。
装饰陶瓷:主要由粘土、石英砂和长石等原料制成,经过成型、烧结和装饰等工艺制成各类陶器和瓷器,广泛应用于生活用品、装饰品和艺术品等领域。
2. 根据制作工艺和特点的不同,陶瓷可以分为多种种类:如高温陶瓷、低温陶瓷、瓷质陶瓷、磁性陶瓷和玻璃陶瓷等。
高温陶瓷:是指在高温下制成的陶瓷制品,如石英陶瓷、氧化锆陶瓷和氧化钇陶瓷等。
它们具有高熔点、耐高温、抗化学侵蚀和优良的绝缘性能。
低温陶瓷:是指在低温下制成的陶瓷制品,如石膏陶瓷和瓷砖等。
它们具有低成本、易制作、广泛应用于建筑、装饰和生活用品等领域。
瓷质陶瓷:是指主要由氧化铝、硅酸铝和硅酸钠等原料制成的陶瓷制品,具有优良的绝缘性能、高硬度和耐腐蚀性,常用于电力设备、化工容器和瓷砖等。
磁性陶瓷:是指具有一定磁性能的陶瓷制品,常用于电子元件、磁铁和传感器等。
玻璃陶瓷:是指由玻璃和陶瓷组成的特种陶瓷制品,具有玻璃的透明性和陶瓷的耐热性,常用于制作高温容器、太阳能电池和光导纤维等。
3. 根据用途和功能的不同,陶瓷还可以分为生活陶瓷、工艺陶瓷和技术陶瓷等。
生活陶瓷:通常由粘土和石英砂等原料制成,如陶器、瓷器、瓷砖和马桶等。
生活陶瓷广泛应用于日常生活,如食具、器皿、家居装饰等。
工艺陶瓷:是指具有一定艺术性和装饰性的陶瓷制品,如花瓶、茶具、壁画和雕塑等。
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第7章 磁性陶瓷
与超导磁悬浮 有何异同?
7.1 材料的磁性
7.1.2 抗磁性
抗磁悬浮
因抗磁性产生磁浮的热解碳 (pyrolytic carbon)。
抗磁悬浮视频
超导磁悬浮
偏置磁体和悬浮体都是永磁材料,它们之间的磁力用 来平衡悬浮体的重力,抗磁体附加在悬浮永磁体上下, 用来使悬浮体平稳悬浮,在径向和辐向都有稳定悬浮 的作用。
第7章 磁性陶瓷
7.1 材料的磁性
7.1.5 反铁磁性
材料具有自发磁化磁矩,但相邻晶面的磁矩排列方向 正反两个方向,且大小相等,在有外磁场H时,无磁化 现象发生。这种现象称为反铁磁性,具有这种性能的材 料称为反铁磁体。如非金属氧化物MnO,Cr2O3, α-Fe2O3等过渡元素的化合物.
χ=0 μ=1 M =0
磁畴:
自发磁化的磁矩按一样方向 排列的微小区域〔magnetic
磁畴
磁畴
domains〕,亦称韦斯畴。
畴壁:
磁畴之间的边界区域——方
向不一致磁畴之间的渐变区
〔约厚100nm〕。
图8.3 磁畴壁中原子偶极子取向的变化 N-材料外表形成的磁极
第7章 磁性陶瓷
7.1 材料的磁性
7.1.8 磁滞曲线
铁磁体或亚铁磁体在外磁 场H 作用下,各磁畴随着磁场
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功能陶瓷材料_磁功能陶瓷
功能陶瓷材料_磁功能陶瓷磁功能陶瓷可以分为软磁性陶瓷和硬磁性陶瓷两类。
软磁性陶瓷是指具有高磁导率、低磁阻和低磁化消散的特性。
它广泛应用于电子设备中,如变压器、感应器、电磁线圈等。
软磁性陶瓷具有良好的磁导率和低磁化损耗,能够有效地承受高频信号的传导和传输,同时具有优良的电气绝缘性能,能够阻止电流泄漏和高频信号的干扰。
此外,软磁性陶瓷还具有良好的耐温性能,能够在高温环境下长时间稳定工作。
目前,软磁性陶瓷的主要材料有氧化锌、氧化镍、氧化镉等。
硬磁性陶瓷是指具有较高的磁化强度和矫顽力的特性。
它在电子设备、汽车、医疗器械等领域具有广泛的应用。
硬磁性陶瓷具有高矫顽力和良好的稳定磁性能,能够在外加磁场的作用下保持稳定的磁性,并能够承受较高的磁场强度。
此外,硬磁性陶瓷还具有优良的耐腐蚀性、抗磨损性和耐高温性能,能够在恶劣的工作环境中长时间稳定工作。
硬磁性陶瓷的常见材料有氧化铝、氧化体钨、氧化硅等。
除了软磁性陶瓷和硬磁性陶瓷外,磁功能陶瓷还具有其他一些特殊的功能和特性。
例如,压敏陶瓷具有压力敏感特性,能够随外界压力的变化而改变电阻值,广泛应用于传感器、开关和控制系统中。
热敏陶瓷具有随温度的变化而改变电阻值的特性,用于温度传感器、控温设备等。
超导陶瓷具有无电阻和完全排斥磁场的特性,广泛应用于磁共振成像、超导电力设备等领域。
总之,功能陶瓷材料的不断发展和应用使得陶瓷材料具备了更多的特殊功能和特性,为不同领域的应用提供了更多的选择。
特别是磁功能陶瓷作为一种重要的功能陶瓷材料,不仅具有磁导率、磁阻、磁化消散等优良的磁性能,还具备压力敏感、温度敏感、超导等特殊功能,为电子、汽车、医疗等领域的发展提供了重要支持。
磁性陶瓷在电机领域中的应用
磁性陶瓷在电机领域中的应用引言:磁性陶瓷是一类具有磁性的非金属材料,具有高温稳定性、化学稳定性和低热膨胀系数等优良性能。
在电机领域中,磁性陶瓷被广泛应用于永磁电机、电动助力转向系统、磁悬浮转子等领域。
本文将详细介绍磁性陶瓷在电机领域中的应用及其优势。
一、磁性陶瓷在永磁电机中的应用永磁电机是一种以永磁体作为励磁源的电机,常用于电动汽车、家用电器等领域。
磁性陶瓷在永磁电机中具有以下应用和优势:1. 永磁体制造:磁性陶瓷可用作制造永磁体的材料,如氧化铁氧体、钡铁氧体等。
这些材料具有高矫顽力、高磁场强度和良好的抗腐蚀性能,可以保证永磁体在高温、高湿度等恶劣环境下的稳定工作。
2. 永磁电机部件:磁性陶瓷可用于制造永磁电机的定子和转子组件。
定子组件通常采用铁氧体材料,具有优异的电磁性能,可提高电机的效率和输出功率。
而转子组件则通常采用氧化物磁铁材料,如钕铁硼磁铁,具有高磁能积和良好的磁性稳定性。
二、磁性陶瓷在电动助力转向系统中的应用电动助力转向系统是一种通过电机驱动来辅助转向的系统,广泛应用于汽车、船舶和飞机等交通工具中。
磁性陶瓷在电动助力转向系统中有以下应用和优势:1. 磁力感应:磁性陶瓷可以用作传感器元件,在电动助力转向系统中起到感应磁力的作用。
通过感应车轮的转动,磁性陶瓷传感器可以测量转向需求量,并根据需求量调整电机的转向力。
2. 转向电机部件:磁性陶瓷可用于制造电动助力转向系统的转向电机部件。
转向电机通常采用永磁同步电机,磁性陶瓷可以作为稳定的磁力产生器,提供所需的转向力,并具有较高的转向精度和响应速度。
三、磁性陶瓷在磁悬浮转子中的应用磁悬浮转子是一种利用磁场悬浮的转子,常用于高速电机和压缩机等设备中。
磁性陶瓷在磁悬浮转子中有以下应用和优势:1. 磁力悬浮:磁性陶瓷可以用作磁力产生器,实现转子的磁力悬浮。
利用磁性陶瓷的高磁导率和优异的磁性稳定性,转子可以在无接触的状态下悬浮并旋转,避免了传统轴承所带来的摩擦和磨损。
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磁性陶瓷
由于金属和合金磁性材料的电阻率低,损 耗大,因而无法适用于高频。陶瓷质的磁 性材料电阻率高,可以从商用频率到毫米 波范围以多种形态得到应用,而且具有较 高的高频磁导率,这是其他磁性材料难以 比拟的。
材料的磁性
抗磁性: 抗磁性是一些物质的原子中电子磁矩互相抵消,合磁矩几乎为零并且与原来 磁矩方向相反。 但是当受到外加磁场作用时,电子轨道运动会发生变化,而且在与外加磁场 的相反方向产生很小的合磁矩。这样表示物质磁性的磁化率便成为很小的负 数(量)。磁化率是物质在外加磁场作用下的合磁矩(称为磁化强度)与磁场强度 之比值,符号为κ。一般抗磁(性)物质的磁化率约为负百万分之一。 抗磁性是物质抗拒外磁场的趋向,因此,会被磁场排斥。所有物质都具有抗 磁性。可是,对于具有顺磁性的物质,顺磁性通常比较显著,遮掩了抗磁性。 只有纯抗磁性物质才能明显地被观测到抗磁性。例如,惰性气体元素和抗腐 蚀金属元素(金、银、铜等等)都具有显著的抗磁性。当外磁场存在时,抗 磁性才会表现出来。假设外磁场被撤除,则抗磁性也会遁隐形迹。 常见的抗磁物质:水、金属铜、碳(C)和大多数有机物和生物组织。抗磁物质 的一个重要特点是磁化率不随温度变化。
材料的磁性
B剩磁 Hc矫顽力
磁滞回线
材料的磁性
2.磁滞回线: 是磁性材料的主要特性。Hc为矫顽力,Hm为最 大磁场,Br称为剩余磁感应强度, Bm称为最大 磁感应强度(饱和磁感应强度)。 3.磁导率μ 磁导率μ是表征磁介质磁化性能的一个物理量。对 铁磁体来说,磁导率很大,且随外加磁性的强度 而变化。磁导率μ越大越好,已成为鉴别磁性材料 性能是否优良的主要指标。
石榴石型铁氧体
立方晶系, 分子式为Me3Fe5O12或写成3Me2O3· 5Fe2O3。其中Me表示+3 价稀土金属离子。晶体结构与天然石榴石[(FeMn)3Al2(SiO3)]结构 类似的铁氧体称为石榴石型铁氧体。 特点:其晶胞中含有8个分子式,即96个O2-,其中除含有四面 体和八面体空隙外,还有8个O2-构成的十二面体空隙,这种空隙体 积较大;改性易。 常用离子半径大的稀土离子等常处于这种空隙中。 石榴石型铁氧体具有优异的磁性和介电性能,体积电阻率高, 损耗小。同时还具有一定和透光性,在微波,磁泡,磁光等领域中 是极其重要的一种磁性材料。
பைடு நூலகம்
磁铅石型铁氧体
六方晶系; 分子式为MeFe12O19, 其中Me为+2价金属离子,如: Ba2+、Pb2+、Sr2+等。 天然磁铅石Pb(Fe7.5Mn3.5Al0.5Ti0.5)O19 属于B位取代。 特点:这类含Ba2+、Pb2+、Sr2+的磁铅石型铁氧体具有 较大的矫顽力Hc,是一类磁性较强的硬磁材料; 由于Ba2+、Pb2+、Sr2+等离子半径大,不能进入 氧离子构成空隙中,只能与氧处于同一层,不能形成立方对 称结构(如图所示)。 如:Ba铁氧体可作永久磁体 ; 复合物添加改性,能在几百MHz到数千MHz的高 频领域中使用 。
Mn-Zn铁氧体组成的确定原则上与Ni-Zn的相同。 但由于Mn-Zn铁氧体的Mn和Fe离子容易变价,如 果工艺条件控制不当,不仅会使配方点偏移,物理 性能恶化,甚至变成非磁性材料。 因此在这一系统氧化铁的制造中,各工艺条件如烧 结温度、气氛及冷却方式等控制极为重要。
添加剂对铁氧体的制备也有极为重要的作用。比如 在Mn-Zn铁氧体中加入少量的WO3 ,可以促进晶 粒生长,有利于提高磁导率;在铁氧体中添加 2%~5%的CuO,可以促进液相产生从而使烧结温 度降低,制品密度提高。少量SiO2 的存在有利于烧 结,但含量过多会导致性能变坏和制品开裂。
磁性陶瓷的类型
铁氧体的晶体结构
15.2.1 尖晶石型铁氧体 立方晶系 ;化学分子式 :MeFe2O4 当Me 为Fe2+ 时,即天然铁氧体—磁铁矿 (Fe3O4)就是尖晶石结构,它的分子式可写为Fe 2+Fe2+ O 。因此称为铁氧体。 2 4 Me还可以由Mg2+、Mn2+、Ni2+、Fe2+、Co2+、 Cd2+、Cu2+、Li2+等取代,相应的铁氧体称为镁铁 氧体,锰铁氧体等 。目前,工业化生产的铁氧体材 料主要有:锰锌(MnZn)、镍锌(NiZn)和镁锰 锌(MgMnZn)铁氧体。
材料的磁性
反铁磁性: 在原子自旋(磁矩)受交换作用而呈现有序排列的磁性材料中,如果相邻 原子自旋间是受负的交换作用,自旋为反平行排列,则磁矩虽处于有序状态 (称为序磁性),但总的净磁矩在不受外场作用时仍为零。这种磁有序状态 称为反铁磁性。注: ①这种材料当加上磁场后其磁矩倾向于沿磁场方向排 列,即材料显示出小的正磁化率。但该磁化率与温度相关,并在奈尔点有最 大值。 ②用主要磁现象为反铁磁性物质制成的材料,称为反铁磁材料。 亚铁磁性: 当施加外磁场后,其磁化强度随外磁场的变化与铁磁性物质相似。 亚铁磁 性与反铁磁性具有相同的物理本质,只是亚铁磁体中反平行的自旋磁矩大小 不等,因而存在部分抵消不尽的自发磁矩,类似于铁磁体。铁氧体大都是亚 铁磁体。
材料的磁性
顺磁性:
顺磁性是一种弱磁性。当分子轨道或原子轨道上有落单的原子或电子 时,就会产生顺磁性。顺磁(性)物质的主要特点是原子或分子中含有 没有完全抵消的电子磁矩,因而具有原子或分子磁矩。但是原子(或 分子)磁矩之间并无强的相互作用(一般为交换作用),因此原子磁矩在 热骚动的影响下处于无规(混乱)排列状态,原子磁矩互相抵消而无合 磁矩。但是当受到外加磁场作用时,这些原来在热骚动下混乱排列的 原子磁矩便同时受到磁场作用使其趋向磁场排列和热骚动作用使其趋 向混乱排列,因此总的效果是在外加磁场方向有一定的磁矩分量。这 样便使磁化率(磁化强度与磁场强度之比)成为正值,但数值也是很小, 一般顺磁物质的磁化率约为十万分之一,并且随温度的降低而增大。
尖晶石型铁氧体
磁性陶瓷
Mn-Zn功率铁氧体主要特点是低损耗、能在高频中使用。 主要用于节能灯具、大屏幕液晶电视背景照明电源的开关 化、电冰箱、空调器的变频化、电视机、录像机等家用电 器待源的高效化。 Ni-Zn铁氧体 NiZn铁氧体在高频领域中很重要的材料,由于电阻率高, 可用于1~200MHz的频率范围,要求这种材料有尽可能小 的磁损耗及起始磁导率的温度系数。 主要材料NiO、ZnO、Fe2O3;添加剂为Li2O、V2O3、 CuO等。 其主要用途是生产片式电感。广泛应用于通讯和抗电 磁干扰及电磁兼容设备
具有以下几个特征:
剩余磁感应强度Br较高。剩余磁感应强度即材料 经外场磁化达饱和并除去外场后,在闭合磁路中 所剩余的磁感应强度,正是由于Br的存在,硬磁 材料才能在没有外磁场时,对外保持一定的磁场。 一般Br为0.3-0.5T左右。
矫顽力Hc大。矫顽力Hc即处于饱和磁化状态的磁性材料, 将磁场单调减小至零并反向增加,使磁化强度沿饱和磁 滞回线减小到零时的磁场强度。它表示材料抵抗退磁的 能力。一般为0.1-0.4T左右。 最大磁能积(BH)max高。磁能积是衡量硬磁材料的一 项重要参数,它是指磁滞回线在第Ⅱ象限(退磁曲线) 内磁感应强度B和磁场强度H的乘积。 目前,已知的硬磁铁氧体材料多为磁铅石型,主要有Ba 铁氧体(Ba0.6Fe2O3 )、Sr铁氧体(Sr0.6Fe2O3 )、Pb 铁氧体( Pb0.6Fe2O3 )及它们的复合铁氧体。
材料的磁性
由磁化过程知,畴壁移动和畴内磁化方向旋转越 容易,磁导率μ 值越大。因此,要获得高磁导率μ 值的磁性材料,必须满足以下条件: 1)不论在哪个晶向上磁化,磁能的变化都不大(磁 晶各向异性小); 2)磁化方向改变时产生的晶格畴变小(磁致收缩 小); 3)材质均匀,没有杂质(没有气孔、异相),没有 残余应力。 如果满足以上三个条件,磁导率μ就会很高, 矫顽力Hc就会很小。
软磁铁氧体的制备过程
软磁铁氧体的制备过程如下所示: 称量→混合→煅烧→球磨造粒→成型→烧结→机械 加工→包装 用于制备铁氧体的原料可以采用机械方法处理过的矿 物原料,或用化学方法制备的高纯化合物。将氧化铁 和其他氧化物或碳酸盐采用球磨的方法进行混合,然 后进行煅烧。经煅烧的粉末在球磨罐中重新球磨以获 得所要求的颗粒尺寸(通常为1um左右)。将煅烧后 的粉末、黏合剂和表面活性剂等一起配成浆料,然后 在喷雾干燥器中干燥造粒,形成50~300um的颗粒,随 后干压成型。经烧结好的产品经表面打磨包装即成。
材料的磁性
铁磁性 在铁磁性物质内部,如同顺磁性物质,有很多未配对电子。由于交换 作用(exchange interaction),这些电子的自旋趋于与相邻未配对 电子的自旋呈相同方向。由于铁磁性物质内部又分为很多磁畴,虽然 磁畴内部所有电子的自旋会单向排列,造成“饱合磁矩”,磁畴与磁 畴之间,磁矩的方向与大小都不相同。所以,未被磁化的铁磁性物质, 其净磁矩与磁化矢量都等于零。 假设施加外磁场,这些磁畴的磁矩还趋于与外磁场呈相同方向,从而 形成有可能相当强烈的磁化矢量与其感应磁场。 随着外磁场的增高, 磁化强度也会增高,直到“饱和点”,净磁矩等于饱合磁矩。这时, 再增高外磁场也不会改变磁化强度。假设,减弱外磁场,磁化强度也 会跟着减弱。但是不会与先前对于同一外磁场的磁化强度相同。磁化 强度与外磁场的关系不是一一对应关系。磁化强度比外磁场的曲线形 成了磁滞回线。 假设再到达饱和点后,撤除外磁场,则铁磁性物质仍能保存一些磁化 的状态,净磁矩与磁化矢量不等于零。所以,经过磁化处理后的铁磁 性物质具有“自发磁矩”。
五组:陈成 董思凡 高铭泽
磁性陶瓷
磁性材料是功能材料的重要分支; 磁性元器件具有转换、传递、处理信息、储存能量、节约 能源等功能, 应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、 医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域,尤其在 信息技术领域已成为不可缺少的组成部分。 信息化的发展趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、 智能化方向发展;要求磁性材料制造元器件不仅大容量、 小型化、高速度,而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低 成本的特点。