磁性材料的结构特性及应用

磁性材料的结构特性及应用

磁性材料是指在外加磁场的作用下会表现出磁性的材料。其通

过炬强磁性作为特征,可以广泛应用于电子设备、磁性存储、电

力设备等领域。本文将从磁性材料的结构特性及其应用两个方面

进行介绍和探讨。

一、磁性材料的结构特性

从结构层面来说,磁性材料分为两大类,分别是晶体磁性材料

和非晶态磁性材料。

1. 晶体磁性材料

晶体磁性材料主要是指具有强磁性的晶体物质。其内在的磁结

构是由磁矩构成的。磁矩来源于原子自旋磁矩和离子磁矩两部分,此外还可以通过外加磁场来改变其自旋态和能量状态进而改变其

磁矩的取向。晶体磁性材料又可以分为铁磁性和反铁磁性两种类型。

(1)铁磁性材料

铁磁性是指具有某个方向磁化且在无外场时磁矩不为零的材料。其结构为强磁性体,具有铁磁性的元素主要包括铁、钴、镍等。

铁磁性材料可以通过加热或磁场作用来改变其磁化程度和取向。

(2)反铁磁性材料

反铁磁性是指在无外场时,其自旋方向的取向会由于晶体的对称性或者晶格形状的破缺而发生改变。反铁磁性的材料,如FeO、

Fe2O3等具有高阻力和高电抗的特点,常用于制造变压器和电感。

2. 非晶态磁性材料

非晶态磁性材料是指没有晶粒结构的磁性材料。它是由非晶合

金制成的,由于不具有晶界,材料中的磁矩则更加紧密地排列在

一起,因此其磁学性能相对于晶体磁性材料来说要更优异,比如

其更容易磁制化和消磁。

二、磁性材料的应用

磁性材料除了具有金属材料、电子材料共性应用外,还有一些

特殊的应用。

1. 磁性存储

磁性存储利用磁性材料的特性来存储数字信息。其运作原理是:通过外加磁场来改变材料中自发的铁磁区向某一方向磁化的状态,存储数字信息。其主要应用于计算机、电视、音频等一系列数字

设备。

2. 磁性材料在电力设备中的应用

磁性材料广泛应用于电力设备的制造。举例来说,铁磁材料被

广泛应用于电动机、变压器、感应器等电机电器的制造中,具有

稳定性高和噪音小的特点,保证了优质的使用效果。

3. 磁性材料在新材料制造中的应用

随着现代技术的不断发展,更多新型的磁性材料正在被研发和应用。例如,磁暴露材料、磁性氧化物薄膜、超导材料等。新型磁性材料的应用开发将具有巨大潜力。

总结:

磁性材料具有广泛的应用前景,是电子、电机、磁性材料、新材料等领域必不可少的材料。其不同材料的生产和应用都是由其特殊的结构造成的。未来,随着磁性材料研究的不断深入,磁性材料的应用前景将会非常广阔,更多的磁性材料将被发现和用于不同的领域。

磁性材料的结构特性及应用

磁性材料的结构特性及应用 磁性材料是指在外加磁场的作用下会表现出磁性的材料。其通 过炬强磁性作为特征,可以广泛应用于电子设备、磁性存储、电 力设备等领域。本文将从磁性材料的结构特性及其应用两个方面 进行介绍和探讨。 一、磁性材料的结构特性 从结构层面来说,磁性材料分为两大类,分别是晶体磁性材料 和非晶态磁性材料。 1. 晶体磁性材料 晶体磁性材料主要是指具有强磁性的晶体物质。其内在的磁结 构是由磁矩构成的。磁矩来源于原子自旋磁矩和离子磁矩两部分,此外还可以通过外加磁场来改变其自旋态和能量状态进而改变其 磁矩的取向。晶体磁性材料又可以分为铁磁性和反铁磁性两种类型。 (1)铁磁性材料

铁磁性是指具有某个方向磁化且在无外场时磁矩不为零的材料。其结构为强磁性体,具有铁磁性的元素主要包括铁、钴、镍等。 铁磁性材料可以通过加热或磁场作用来改变其磁化程度和取向。 (2)反铁磁性材料 反铁磁性是指在无外场时,其自旋方向的取向会由于晶体的对称性或者晶格形状的破缺而发生改变。反铁磁性的材料,如FeO、 Fe2O3等具有高阻力和高电抗的特点,常用于制造变压器和电感。 2. 非晶态磁性材料 非晶态磁性材料是指没有晶粒结构的磁性材料。它是由非晶合 金制成的,由于不具有晶界,材料中的磁矩则更加紧密地排列在 一起,因此其磁学性能相对于晶体磁性材料来说要更优异,比如 其更容易磁制化和消磁。 二、磁性材料的应用

磁性材料除了具有金属材料、电子材料共性应用外,还有一些 特殊的应用。 1. 磁性存储 磁性存储利用磁性材料的特性来存储数字信息。其运作原理是:通过外加磁场来改变材料中自发的铁磁区向某一方向磁化的状态,存储数字信息。其主要应用于计算机、电视、音频等一系列数字 设备。 2. 磁性材料在电力设备中的应用 磁性材料广泛应用于电力设备的制造。举例来说,铁磁材料被 广泛应用于电动机、变压器、感应器等电机电器的制造中,具有 稳定性高和噪音小的特点,保证了优质的使用效果。 3. 磁性材料在新材料制造中的应用

磁性材料的微观结构与磁性性能

磁性材料的微观结构与磁性性能 磁性材料是一类非常重要的功能性材料,广泛应用于电子、信息、医学等领域。了解磁性材料的微观结构与磁性性能之间的关系对于设计和合成新型磁性材料具有重要意义。本文将从磁性材料的微观结构和磁性性能两个方面进行论述。 一、磁性材料的微观结构 磁性材料的微观结构主要包括晶体结构和磁畴结构两个方面。 晶体结构是磁性材料的基本组织单元。晶体结构的对称性和晶格参数决定了磁 性材料的一些基本特性。例如,铁磁材料的晶体结构通常是体心立方晶格,而铁氧体则是面心立方晶格。晶体结构的不同可以导致不同的原子间距和原子位置的排列方式,进而影响磁性材料的磁性性能。 磁畴结构是磁性材料中磁性原子排列的集体行为。磁畴是一组有序排列的相邻 磁性原子,彼此具有相同的磁矩方向。磁畴通常具有一定的大小和形状,且在无外加磁场的情况下磁性材料会分化成多个磁畴。在铁磁材料中,磁畴的形成是由于自发磁化的存在。而在顺磁材料中,则是由外加磁场引起的。 二、磁性材料的磁性性能 磁性材料的磁性性能包括饱和磁化强度、居里温度、剩余磁化强度等。 饱和磁化强度是指磁性材料在饱和状态下磁化的最大电流强度。饱和磁化强度 越高,表示材料在外加磁场下更容易实现饱和磁化,具有更高的磁化能力。 居里温度是指磁性材料由铁磁性向顺磁性转变的温度。居里温度越高,表示材 料在高温下仍能保持铁磁性,具有较好的磁性稳定性。 剩余磁化强度是指磁性材料在去除外加磁场后仍保留的磁化强度。剩余磁化强 度的大小与材料的磁畴结构有关,磁畴间的相互作用对剩余磁化强度起到重要影响。

三、微观结构与磁性性能的关系 磁性材料的微观结构直接影响磁性材料的磁性性能。 首先,晶体结构的对称性和晶格参数决定了磁性材料的磁矩间相互作用方式。例如,铁磁材料的晶体结构的体心立方晶格,使得磁矩更容易在晶格间跳跃,从而增强了磁性材料的磁性。 其次,磁畴结构的形成和演化直接决定了磁性材料的磁性性能。磁畴之间的相互作用可以通过磁畴壁的移动和转变来改变。磁畴壁的性质和运动方式对剩余磁化强度、矫顽力等磁性性能起到重要作用。因此,通过控制磁畴结构和磁畴壁的移动方式,可以实现对磁性材料磁性性能的调控。 最后,微观结构的缺陷和杂质也会对磁性材料的磁性性能产生影响。缺陷和杂质可以改变磁性材料的晶胞参数和原子位置,导致晶体结构的畸变和磁畴结构的改变,从而影响磁性材料的磁性性能。 综上所述,磁性材料的微观结构与磁性性能密切相关。通过理解和调控磁性材料的微观结构,可以实现对磁性材料磁性性能的优化和调控。这对于设计和合成新型磁性材料具有重要意义,同时也为磁性材料在电子、信息、医学等领域的应用提供了理论指导和技术支持。

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

拓展视野 磁性材料 1. 磁性材料的主要特性 磁性材料广泛应用为变压器、电机、继电器等电磁设备的铁心。磁性材料的主要性能有高导磁性、磁饱和性、磁滞性等。 (1)高导磁性 磁性材料具有强的磁化特性。在铁磁材料内部分成许多小区域,每个区域内的分子间相互作用使其分子磁铁整齐排列,显示出磁性,这些小区域称为磁畴。在没有外磁场作用时,磁畴排列混乱,磁场互相抵消,对外不显示磁性,如图6-3(a )所示。但在外磁场(例如在铁心线圈中的电流所产生的磁场)作用下,磁畴就顺着外磁场方向转向,显示出磁性来。随着外磁场增强(线圈电流增大),磁畴逐渐转到与外磁场相同的方向上,如图6-3(b )(c )所示。这样便产生了一个很强的与外磁场同方向的磁化磁场,使铁磁材料内的磁感应强度大大增强,所以磁性材料具有高导磁性。 图6-3 铁磁材料的磁化 非铁磁材料的内部没有磁畴结构,所以不具有磁化的特性。 (2)磁饱和性 如图6-4(a )所示,将待测的尚未磁化过的铁磁材料制成截面积为S ,平均周长为l 的环形铁心,并绕以N 匝线圈,调节可变电阻R 使电流I 从零逐渐增大,同时用磁通表间接测出相应的磁感应强度S ΦB =,然后根据测出的电流,应用全电流定律求出R NI H π2=,便可绘出H B -曲线,如图6-4(b )所示。这条曲线称为铁磁材料的起始磁化曲线。从图中看出,起始磁化曲线可分为四段:在oa 段,因外磁场极

弱,故磁畴仅微微转向,产生的附加磁场极弱;在ab 段,外磁场增强,附加磁场随之增强,磁感应强度急剧上升;在bc 段,H 继续增大,B 增加缓慢,这是因为在强磁场作用下磁畴的磁场大部分转向为与外磁场方向一致,磁路趋近于饱和;c 点以后的曲线变得几乎平坦,表明磁畴已全部转向外磁场方向,即使外磁场H 再增加,磁感应强度B 增加的也很少,磁路达到饱和状态,c 点称为饱和点。由起始磁化曲线可以看出,曲线每点H B 比值不是常数,即μ不是常数。 图6-4 铁磁材料的起始磁化曲线 (3)磁滞性 铁磁材料在磁化过程中,当励磁电流I 增加,使外加磁场增加到某一最大值m H 后,如图6-5(a )所示中的a 点,B 达到最大值m B ,然后减小励磁电流I ,即减小H ,B 值也会随之减小,但实验表明,B 并不按照原来的起始磁化曲线的规律减小,而是由m B 沿ab 曲线段下降,当H 减小到零时,B 并未减小到零(曲线上的b 点),此时的磁感应强度r B 称为剩余磁感应强度,简称剩磁。要消除剩磁,必须改变外磁场H 的方向来进行反向磁化。随着反向磁场的增强,材料逐渐被退磁,直到外磁场H 反向增加到C H -(曲线的c '点)时,B =0,剩磁消除。消除剩磁所需的反向磁场强度的大小C H 称为矫顽磁力(或称矫顽力)。继续增大反向磁场直到m H -,B 也相应反向增至m B -(曲线的a '点)。再使H 返回零(曲线的b '点),并又从零增至C H (曲线的c 点),再增至m H ,即可得到如图6-5(a )中的一条对称于原点的闭合曲线ca b a c ab '''。铁磁材料在反复磁化过程中,磁感应强度B 的变化滞后于外磁场强度H 的的变化,这一现象称为磁滞。所得到的闭合磁化曲线,称为磁滞回线。 为便于计算,工程上对那些磁滞回线狭长的铁磁材料是采用基本磁化曲线替代

磁性材料

磁性材料 百科名片 磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。 目录 简介 基本特性 简史 分类 发展及种类 常用软磁磁芯 展望 编辑本段简介 实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可地分为五类:顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,亚磁性物质,反磁性物质。根据分子电流假说,物质在磁场中应该表现出大体相似的特性,但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大.这反映了分子电流假说的局限性。实际上,各种物质的微观结构是有差异的,这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因。磁性材料的应用——变压器 我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质称为强磁性物质。通常所说的磁性材料是指强磁性物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去碰的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。 编辑本段基本特性 1、磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M 并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。 2、软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。矩形比:Br∕Bs 矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ,ρ降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(mW)/表面积(cm2) 3、软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 编辑本段简史 中国是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家。早在战国时期就有关于天然磁性材料(如磁铁矿)的记载。11世纪就发明了制造人工永磁材料的方法。1086年《梦溪笔谈》记载了指南针的制作和使用。1099~1102年有指南针用于航海的记述,同时还发现了地磁偏角的现象。磁性材料的磁滞回线 近代,电力工业的发展促进了金属磁性材料──硅钢片(Si-Fe合金)的研制。永磁金属从19世纪的碳钢发展

磁性材料的结构和性质

磁性材料的结构和性质 磁性材料是一类具有磁性的物质,通常表现为在外磁场的作用下能够被磁化。这种物质的出现并不是新鲜事物,在人类历史上有相当长的时间,在古代历史上早就对磁铁和磁石有所了解,随着现代材料科学的发展,相关磁性材料的研究逐渐深入,涉及材料的组成结构以及磁性能的测量等。本文将就磁性材料的结构和性质做一个简单的介绍。 一、磁性材料的基本结构 磁性材料的基本结构包括三类:顺磁性、抗磁性和铁磁性。这些结构的不同在于磁场下磁化所呈现的特性和方向。 1.顺磁性 顺磁性是一种在外磁场作用下能够被磁化的材料。在磁场下,其原子、离子外层电子会发生自由旋转,形成一个自旋磁矩,从而相应地出现磁化。举个例子,铝、银、铜、锰、铬等金属就属于顺磁性材料。

2.抗磁性 抗磁性是一种指表现为抵制磁场作用的行为,其原子或离子的 磁矩与即使在强磁场下也保持无序方向,从而没有净磁矩,也就 是不被磁化,铜、金等金属就属于抗磁性材料。 3.铁磁性 铁磁性是一种在外磁场作用下能够被磁化的材料,而且其磁矩 在磁场中的排列明显,所以在去除外磁场之后仍能保持磁化状态。铁、钴、镍、钕铁硼等材质都属于铁磁性材料。 二、磁性材料性质 磁性材料的性质关注其磁场特性,因此其性质研究的重点是磁 化强度,居里温度,剩磁,矫磁力等。 1.磁化强度

磁化强度就是指在外磁场下,材料磁化成品后的极化程度。不 同材料的磁化强度取决于其本身的磁化基矢和磁化基矢的数量和 排列方式等等,并且磁化强度是随磁场的强度增加而增加的。 2.居里点 居里点是指在外磁场的作用下,材料磁化所要达到的极值。这 个极值往往是与材料的结构有关的一个温度,在这个温度之下, 材料会从铁磁性转变为铁磁性或者抗磁性。 3.剩磁 材料被磁化后,其磁化强度仍然存在,但是去掉了外磁场之后,并不是所有的材料都能保持着磁化状态。剩磁就是去掉了外磁场 以后材料保留的磁化强度,材料的剩磁在生产实践和实际应用中 有着非常重要的意义。 4.矫磁力

磁性材料的物理性质与应用

磁性材料的物理性质与应用 磁性材料是一种特殊的材料,它们具有吸引或排斥其他磁性物体的 能力。磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域,对于现 代社会的发展起到了重要的推动作用。本文将介绍磁性材料的物理性 质以及其在不同领域的应用。 一、磁性材料的物理性质 磁性材料具有磁化特性,即能够在外加磁场的作用下磁化并保持磁 化状态。磁性材料的物理性质主要包括磁化曲线、磁感应强度、磁滞 回线等。 1. 磁化曲线:磁化曲线描述了磁性材料在外加磁场作用下的磁化过程。通常用H代表外磁场的强度,用B表示材料磁感应强度。磁化曲 线可以分为顺磁性和铁磁性两种类型。顺磁性材料在外磁场的作用下,磁化程度随着外磁场的增大而线性增加。铁磁性材料在外磁场较小的 范围内,磁化程度随着外磁场的增大而迅速增加,但当外磁场达到一 定强度时,磁化程度趋于饱和。 2. 磁感应强度:磁感应强度是指磁性材料在外磁场作用下所产生的 磁场强度。磁感应强度可以通过磁通量密度B来表示,即单位面积上 通过的磁通量的大小。磁感应强度与外磁场的关系是非线性的,与磁 性材料的组织结构和磁化状态有关。 3. 磁滞回线:磁滞回线是磁性材料在循环磁场作用下磁化和去磁化 的过程中所形成的磁化曲线。它描述了材料在不同磁化状态下的磁感

应强度随外磁场的变化规律。磁滞回线的形状和大小与材料的磁性有关,可以用来表征材料的软磁性和硬磁性。 二、磁性材料的应用 磁性材料由于其特殊的物理性质,在各个领域得到了广泛的应用。 1. 电子领域:磁性材料在电子领域中主要应用于信息存储和传输。硬磁性材料常用于磁盘驱动器等高密度数据存储设备中,用来存储大量的数据。软磁性材料则主要应用于变压器、感应器等设备中,用来实现电能的传输和测量。 2. 通信领域:磁性材料在通信领域中被广泛应用于电感器、滤波器和天线等器件中。电感器利用材料的磁性来储存和释放能量,滤波器则利用材料的磁性来滤除杂散信号。磁性材料在天线中的应用则可以提高信号接收和传输的效率。 3. 医疗领域:磁性材料在医疗领域主要应用于磁共振成像(MRI)以及磁导航和磁疗等方面。MRI利用磁性材料产生的磁场来获取人体组织的影像,对于疾病的检测和诊断具有重要意义。磁导航技术则利用磁性材料来引导和操控微型机器人等设备在人体内进行精确的治疗和手术操作。 4. 能源领域:磁性材料在能源领域中的主要应用是永磁材料在发电机和电动机中的使用。永磁材料具有高能量密度和高效率等优点,可以提高发电机和电动机的工作效率并减少能源的损耗。

磁性材料的特性与运用

[键入公司名称] 物理论文 磁性材料的特性与运用 周 学号: 2013/7/28 磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人 们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。

磁性材料的特性及其应用 关于磁性材料的最早记载见于春秋战国时期,现代人类将磁性材料按用途分为永磁材料、软磁材料、磁记录材料以及具有特殊功能的磁性材料。 一•磁性材料的分类 物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状讲:可分为抗磁性,顺磁性,铁磁性,反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗磁性物质和顺磁性物质为弱磁性物质。 磁性材料从物质和结构上讲:可分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类;铁氧体磁性材料又可分为多晶结构和单晶结构材料。从应用功能上讲,磁性材料又可分为软磁材料,永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料,磁记录材料,磁电阻材料,磁泡材料,磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等。软磁材料,永磁材料及磁记录材料中既有金属材料又有铁氧化体材料;而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了。磁性材料从形状上讲:分为粉体材料,液体材料,块体材料,薄膜材料等。 二•磁性材料的运用 磁性材料的用途广泛,是生产,生活, 国防科学技术中广泛作用的材料。主要是利用其各种磁特征和特殊效应制成的元件或器件;用于储存,传输和转换电磁能量与信息;或在特定空间产生一定强的和分布的磁场;有时也以材料的自然形态而直接利用(如磁性液体)。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,制造电力技术中的滤波器和增感器;国防技术中的磁性水雷,电磁炮;和各种家用那个电器等。此外磁性材料在地矿探测,海洋探测及信息能源生物空间等新技术中也获得了广泛的作用。 一、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。铝镍钴的主要应用在电子点火系统、电度表、伏安表、医疗仪器、工业电机、磁力簧片开关、发电机、手动工具、自动售货机等领域。铁氧体永磁材料具有矫顽力大,重量轻,原材料来源丰富,价格便宜,耐氧化,耐腐蚀,磁晶体的各向异性常数大,退磁曲线近似为直线等优点。而缺点是剩磁较低,温度系数大,易碎。由于其剩磁较低,故一般适合设计成扁平形状。由于成本低廉,铁氧体磁材有广阔的应用领域,从电机、扬声器到玩具、工艺品,因而是目前应用最广的永磁材料。永磁材料有多种用途:a•基于电磁力作用原理的应用主要有:扬声器,话筒,电表,按键,电机,继电器,传感器,开关等。B •基于磁电作用原理的应用主要有:磁控管和行波管等微波电子管,显像管,钛泵,微波铁氧化器件,磁阻器件,霍尔器件等。

铁磁材料的研究进展与应用

铁磁材料的研究进展与应用 铁磁材料是一种磁性材料,具有高磁导率、高饱和磁感应强度、高磁阻值和低失磁耗等优点,在电子技术、电子信息、能源、机 械工业以及医疗器械等领域有着广泛的应用。本文将从铁磁材料 的基本概念、物理性质、研究进展和应用领域等方面进行讨论。 一、铁磁材料的基本概念 铁磁材料是一种基于氧化铁的磁性材料,包括氧化铁、镍铁氧体、合金带、铁电材料等。其中,氧化铁是最早被发现的一种铁 磁材料,其晶体结构属于立方晶系,在外加磁场的作用下会产生 磁化强度,具有较好的磁性和温度稳定性。镍铁氧体则是一种具 有高磁阻比和高频响应性能的材料,可以广泛应用于载波通信和 微波器件中。 二、铁磁材料的物理性质 铁磁材料的物理性质与其晶体结构和磁矩有关。晶体结构不同,磁性性质也会有所差异。例如,氧化铁的磁矩主要由离子自旋贡 献和轨道贡献两部分组成,而镍铁氧体的磁矩主要由离子自旋贡

献和离子轨道贡献及两者之间的交换相互作用共同决定。铁磁材 料还具有磁导率、磁阻、矫顽力、剩磁等特性。 三、铁磁材料的研究进展 随着科学技术的不断发展,铁磁材料的研究也得到了迅猛发展。近年来,研究人员主要从以下几个方面对铁磁材料进行了深入的 研究: 1.微观结构与物性关系研究。通过采用透射电镜、扫描电镜、 X射线衍射等方法研究铁磁材料的微观结构,探索其结构与物性 之间的关系。 2.制备工艺研究。研究人员通过沉积、溶胶-凝胶和热处理等方 法制备铁磁材料,并对其制备过程进行优化,以提高其性能。 3.铁磁储存技术研究。铁磁材料可以应用于非易失性存储器中,近年来,研究人员通过优化工艺和改善制备方法,研制出了一系 列高性能铁磁储存器件。

磁学中的磁性材料特性与应用

磁学中的磁性材料特性与应用 磁性材料是一类具有特殊磁性性质的物质,广泛应用于电子、通信、医疗、能 源等领域。本文将从磁性材料的特性和应用两个方面进行探讨。 一、磁性材料的特性 磁性材料的特性主要包括磁化强度、磁化曲线、磁滞回线等。磁化强度是指材 料在外加磁场作用下的磁化程度,通常用磁化强度矢量来表示。磁化曲线描述了材料在外加磁场变化时的磁化过程,可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性。顺磁性材料在外加磁场作用下,磁矩与磁场方向相同;抗磁性材料则相反,磁矩与磁场方向相反;而铁磁性材料在外加磁场作用下,磁矩与磁场方向平行或反平行。磁滞回线是描述材料在磁化和去磁化过程中磁化强度的变化曲线,可以用来表征材料的磁化和去磁化特性。 磁性材料的特性决定了它们在各个领域的应用。例如,铁磁性材料常用于制造 电机、变压器等电磁设备,因为它们具有较高的磁导率和饱和磁感应强度;顺磁性材料则常用于医学成像、核磁共振等领域,因为它们对外加磁场具有较强的响应能力;抗磁性材料则广泛应用于磁屏蔽、磁存储等领域,因为它们具有良好的抗磁性能。 二、磁性材料的应用 1. 电子领域 磁性材料在电子领域的应用非常广泛。以硬磁材料为例,它们常用于制造磁头、磁盘等存储设备,因为硬磁材料具有较高的矫顽力和矫顽力储量。软磁材料则常用于制造变压器、电感等电磁设备,因为软磁材料具有较低的矫顽力和矫顽力储量,能够有效减小能量损耗。 2. 通信领域

磁性材料在通信领域的应用主要体现在电磁波的控制和传输方面。例如,铁氧 体材料具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗,常用于制造天线、滤波器等通信设备,能够有效地控制和传输电磁波信号。 3. 医疗领域 磁性材料在医疗领域的应用主要体现在磁共振成像和磁治疗方面。顺磁性材料 常用于磁共振成像中的对比剂,能够提高图像的对比度和清晰度。磁性纳米颗粒则常用于磁治疗中的靶向输送和热疗,能够实现对癌细胞的精确杀灭。 4. 能源领域 磁性材料在能源领域的应用主要体现在电池、超级电容器等储能设备中。铁氧 体材料常用于制造锂离子电池的正极材料,因为它们具有较高的电导率和较低的电阻率。磁性材料还可以用于制备超级电容器的电极材料,能够提高储能密度和充放电速度。 总结起来,磁性材料具有丰富的特性和广泛的应用领域。随着科技的不断进步,磁性材料的研究和应用将会得到更大的发展。通过深入研究磁性材料的特性和应用,我们可以更好地利用磁性材料的优势,推动科技的进步,促进社会的发展。

材料科学中的磁性材料研究

材料科学中的磁性材料研究 磁性材料是一类能够产生磁性的材料,是材料科学研究领域中 极为重要的一种材料。磁性材料应用广泛,在电子、通信、能源、医疗等领域都有所应用。因此,磁性材料的研究是当前材料科学 研究领域的一个重要方向。下面介绍一些磁性材料的研究。 1. 纳米磁性材料 纳米磁性材料是指具有锐利自旋反转特性的磁性材料。近年来,由于其特殊的物理特性,纳米磁性材料引起了广泛的兴趣。纳米 磁性材料有独特的磁性性质和大的比表面积,因此有很多应用前景。例如,纳米磁性材料可以应用于磁记录、生物医学、薄膜成 型和传感器等领域。 2. 倾斜晶格磁性材料 倾斜晶格磁性材料是一种新型的磁性材料。材料中的铁原子不 存在任意的磁性自旋。相反,这些自旋是通过相邻的非磁性离子 相互作用和磁化扭转决定的。因此,倾斜晶格磁性材料具有较强

的磁畴结构,且这种结构可以通过恒定外部磁场来控制。在磁存储、传感器、信息处理器等方面有着广泛的应用。 3. 磁性质子交换膜 磁性质子交换膜是利用磁性材料和基于磁性原子的交换体系制备而成。这种膜可以用于清除空气中的污染物、控制工业废气和排放硫化物。该技术可以通过可见光带和可见光带外的辐射进行自清洁,因此在环境保护和节能领域具有广泛的应用前景。 4. 铁磁液晶 铁磁液晶是具有铁磁性的液晶分子所组成的液晶相。铁磁液晶具有成熟的高温铁磁性和典型的液晶性质。在电子显示器和光学存储器中,铁磁液晶非常有前途。这种材料可以实现快速响应和高对比度显示,并且可以在光学存储器中应用。 磁性材料是众多材料科学专业研究人员正在密切关注的一个重要领域。这些材料的研究可以推动科学技术的不断创新和发展。

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。

三、磁性材料的性能 磁性材料的性能是指在不同的条件下,材料所表现出来的特殊 物理性质,主要包括磁导率、磁饱和、剩磁、矫顽力、居里温度、热稳定性和加工性能等。 1. 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。越大表示磁能的存储能力越大。 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. 剩磁

磁性材料的设计和应用

磁性材料的设计和应用 磁性材料是一种具有磁性的物质,在我们的生活和工业生产中广泛应用。磁性 材料可以用来制造电机、发电机、传感器、计算机硬盘驱动器等等,它还可以作为医疗设备和储能设备的材料。因此,磁性材料的设计和应用是一个非常重要的领域。 一、什么是磁性材料 磁性材料是一种物质,具有吸引铁、镍、钴等金属的能力。磁性材料可分为软 磁性材料和硬磁性材料。软磁性材料能够在磁场中产生高强度的磁通,并迅速消失,而硬磁性材料在去除磁场后,会保持有一定的磁性能。 二、磁性材料的种类 目前,主要的磁性材料可以分为以下几种。 1. 铁素体不锈钢 铁素体不锈钢是一种主要由铁、碳和铬组成的合金材料。铁素体不锈钢在磁性 上具有比一般不锈钢更好的性能,也就是说,在强磁场环境下,相对于一般不锈钢,铁素体不锈钢的磁化率更高。 2. 氧化物磁性材料 氧化物磁性材料是一种磁性材料,它包含氧化铁、氧化磁铁矿等物质,其应用 广泛,包括颜料、陶瓷、磁性储存和磁性材料制品等等。 3. 硬磁性材料 硬磁性材料是一种能够保持长时间磁性的磁性材料,它们可以分为耐磨白铁和 钕铁硼等材料。耐磨白铁在飞轮和发电机等应用有着广泛的用途,钕铁硼是一种新型的材料,已经被广泛应用在电子设备制造和汽车工业中。

三、磁性材料的设计 磁性材料的设计包括以下几个方面。 1. 基本材料的选择 磁性材料的基本材料是铁、镍、钴等,这些材料的磁性不同,能够制作出不同 种类、不同用途的磁性材料。因此,在设计磁性材料时,需要根据不同的应用需求,在这些基本材料中进行选择。 2. 磁性材料的制备 磁性材料的制备是磁性材料设计的重要环节。现代技术已经可以制备出各种形 状磁铁,例如圆形磁铁、环形磁铁、条形磁铁等等。在制备磁铁时,需要合理地控制磁铁的结构,以达到预期的磁性能。 3. 表面涂层的设计 一些磁性材料在进行实际应用时会受到外部环境的影响,例如空气、水等,这 些影响会对磁性材料的电气性能和热力学性能产生很大的影响。因此,在设计磁性材料时,需要进行表面涂层的设计,以使磁性材料具有更稳定的性能。 四、磁性材料的应用 磁性材料的应用广泛,下面简单介绍一下它们的应用。 1. 磁性传感器 磁性传感器主要利用磁性材料的特性,通过测量磁场的变化,来检测电流、温度、压力等物理量的变化。在工业控制、医疗和科学领域中广泛应用。 2. 磁力发电机 磁力发电机利用铁芯线圈产生的磁场耦合起来,形成一个旋转磁场,从而改变 导线中的自感,并在导线中产生电动势。

磁性材料的用途

磁性材料的用途 磁性材料是一类具有磁性的物质,广泛应用于各个领域。磁性材料的主要用途包括:电磁设备、信息存储、医疗设备、能源产业和环境保护等方面。 电磁设备是磁性材料的主要应用领域之一。磁性材料在电磁设备中常用于制造电机、变压器、发电机、电磁铁等。电机是磁性材料应用最广泛的设备之一,主要通过磁场作用实现电能与机械能的转换。大部分电机都需要使用磁铁作为永磁体,磁性材料的特性使其能够产生较大的磁力,使电机能够高效地运行。除了磁铁外,软磁性材料也是电机制造的重要材料,由于其磁导率高,可用于制造电感线圈、变压器、电磁铁等。此外,磁性材料还用于生产磁头、磁盘等用于信息存储和读取的器件。 信息存储是磁性材料的另一个主要应用领域。磁性材料的磁性能被广泛用于磁盘(硬盘、软盘)的制造,其原理是将数据以磁性信号的形式记录到磁介质表面,并通过磁头读取出来。磁盘与磁头共同构成了计算机硬盘的核心部分,能够实现大容量的数据存储。同时,磁性材料还在磁卡、磁带、磁芯存储器等方面有着广泛的应用。 医疗设备是磁性材料的另一个重要应用领域。例如,核磁共振成像(MRI)技术依赖于磁性材料的特性来生成人体的详细图像。MRI设备主要由强磁场和RF系统组成,磁性材料用于产生强磁场,并通过对被测物体中原子磁矩的影响来获得图像。此外,磁性材料还被用于制造医用磁铁、磁性粒子等,广泛应用于治疗、

诊断等领域。 能源产业也是磁性材料的应用领域之一。以永磁材料为例,它具有高能量密度、高稳定性和长使用寿命等优点,因此在新能源领域得到了广泛应用。目前,永磁材料主要用于风力发电机、电动车、飞行器等领域,可以提高能源利用率和设备性能。另外,磁化的石墨烯材料也被用于制造高效的超级电容器和电池。 磁性材料在环境保护领域也有重要应用。例如,磁性吸附材料广泛用于污水处理、空气净化、重金属污染物的去除等领域。通过利用磁性材料在外磁场作用下的磁性响应,能够高效地吸附和分离目标物质,具有较好的再生性和可控性。此外,磁性材料还用于磁选、磁稳定化、磁分离等环境治理和资源回收技术中。 总之,磁性材料在电磁设备、信息存储、医疗设备、能源产业和环境保护等方面都有广泛应用。随着科技的不断进步和应用领域的拓展,磁性材料在各个领域的应用还将继续扩大和深化。

新型磁性材料的研究及其应用

新型磁性材料的研究及其应用 随着科技的不断进步,磁性材料在现代工业中的应用越来越广泛。而在这些磁 性材料中,新型磁性材料正在成为一个热门话题。那么,新型磁性材料究竟是什么?它能够带来哪些应用?接下来,我们将从磁性材料的基础知识、新型磁性材料的定义、新型磁性材料的应用以及未来的发展方向四个方面展开论述。 一、磁性材料的基础知识 在了解新型磁性材料之前,我们需要先了解一下磁性材料的基本知识。磁性材 料是指具有一定磁性的材料,在外加磁场下会受到磁化影响。其磁性可以分为软磁性和硬磁性两种类型。软磁性材料的磁化容易随着外磁场的改变而改变,而硬磁性材料的磁化难以改变。常见的磁性材料包括铁、钴、镍、硼氢化物、氧化铁等,其中,铁氧体是最常用的软磁性材料。 二、新型磁性材料的定义 新型磁性材料是指一类具有新颖结构、优异磁性特性的材料,与传统磁性材料 相比具有更好的性能表现和更广泛的应用。根据磁性特性的不同,将新型磁性材料划分为软磁性材料和硬磁性材料两种类型。软磁性新型磁性材料的主要应用包括传感器、磁棒、隔离器、变压器、电感器、滤波器和记忆元件等。 硬磁性新型磁性材料则被广泛应用于电机、发电机、计量设备、商标、悬浮列车、医疗设备、磁存储器和磁性记录材料等方面。与传统磁性材料相比,新型磁性材料的磁性能力更强,在保证性能的同时,材料的结构也更加复杂。此外,新型磁性材料也常常表现出优异的耐腐蚀、粘贴性和可塑性,具有更广泛的使用场景。三、新型磁性材料的应用 新型磁性材料在现代工业中的应用已经十分广泛。下面我们将围绕软磁性材料 和硬磁性材料两种类型,分别介绍其在工业中的应用场景。

1、软磁性材料的应用 软磁性材料的主要应用包括传感器、磁棒、隔离器、变压器、电感器、滤波器 和记忆元件等方面。 传感器是软磁性材料应用的一个重要领域,传感器的灵敏度和准确度都与软磁 性材料的能力表现密切相关。例如,磁接触传感器就是一种利用软磁性材料实现磁场测量的传感器。 另外,隔离器、变压器、电感器和滤波器等也是软磁性材料的常见应用。这些 器件都基于磁性的感应作用来进行工作,因此需要选用具有优异磁性特性的材料。记忆元件则是软磁性材料在信息存储领域的应用,现已被广泛应用于各种计算机设备和数据存储设备中。 2、硬磁性材料的应用 硬磁性材料的应用领域更为广泛,其中包括电机、发电机、计量设备、商标、 悬浮列车、医疗设备、磁存储器和磁性记录材料等方面。 电机和发电机是使用硬磁性材料最广泛的两个领域。电机中的永磁体和旋转零 件通常使用硬磁性材料制造,以确保电机的高效性和长寿命;而发电机中的磁性钢片通常也使用硬磁性材料,以提高发电机的效率。 商标也是硬磁性材料的一个应用领域。一些商标中的标记使用的是硬磁性材料,这些标记可以被永久磁化,在各种环境中都可以持续使用。 另外,悬浮列车、医疗设备和磁性记录材料等方面也是硬磁性材料的重要应用 领域。在这些领域中,硬磁性材料通常使用于制造轴承、磁存储器、声学传感器和磁力检测等。 四、新型磁性材料的未来发展方向

有机磁性材料的应用及原理

有机磁性材料的应用及原理 有机磁性材料是指由有机物质构成的具有磁性的材料,与传统的无机磁性材料(如铁、钴、镍等)不同。相较于无机磁性材料,有机磁性材料具有许多独特的特性和优势,因此具有广泛的应用前景。本文将就有机磁性材料的应用及其原理进行探讨。 首先,有机磁性材料在信息存储领域有着广泛的应用。信息存储材料是指用于存储信息的介质,典型的例子如硬盘和磁带。有机磁性材料由于其独特的分子结构和磁性行为,被广泛研究用于制备新型的信息存储介质。例如,许多有机磁性材料展现出了良好的磁记录性能,如高磁化强度和可逆磁化。这些性能使得有机磁性材料成为可能的磁存储介质之一。 其次,有机磁性材料在磁性共振成像(MRI)中具有重要的应用。MRI是一种常用的医学成像技术,可以提供人体内部的详细图像,对于诊断和治疗疾病起着重要作用。传统的MRI需要使用无机磁性材料作为对比剂来增强成像效果,但这些材料常常具有毒性和刺激性。相比之下,有机磁性材料由于其良好的生物相容性和生物降解性,在MRI中被广泛研究和应用。有机磁性材料可以通过改变其分子结构和磁性性质来调控其在MRI中的成像效果。 另外,有机磁性材料在磁性纳米粒子(MNPs)的制备和应用中也展现出了许多优势。MNPs是一种具有磁性的纳米颗粒,具有许多重要的应用,如磁性液体、磁性药物载体等。传统的MNPs通常由无机材料(如铁氧体和金属合金)制备,

但存在一些问题,如合成成本高和生物相容性差。有机磁性材料可以通过合成方法的选择和分子结构的调控来制备高性能的MNPs。此外,有机磁性材料可以功能化修饰,实现对MNPs的表面性质和生物相容性的调控。 有机磁性材料的磁性原理主要有两个方面。第一,有机磁性材料的磁性主要来自于它们的分子结构和电子排布。例如,一些有机磁性材料具有未成对的自旋电子,这导致了它们的磁性行为。此外,有机磁性材料中的π轨道电子也可以参与磁性相互作用,从而产生独特的磁性行为。第二,有机磁性材料的磁性还与它们的相互作用方式有关。由于有机磁性材料通常具有较弱的磁性相互作用,因此其一般呈现出低温和强外场的磁-顺磁性质。 总结一下,有机磁性材料由于其独特的分子结构和磁性行为,在信息存储、MRI 和磁性纳米颗粒等领域具有广泛的应用前景。有机磁性材料的磁性机制主要包括分子结构和电子排布以及相互作用方式。随着对有机磁性材料的研究和了解的不断深入,相信这些材料在各个领域的应用将得到进一步的扩展和发展。

磁性材料和应用

磁性材料与应用 摘要: 磁性材料能够说即古老又新颖。磁性材料的发觉是十分久远的,它的应用如指南针创造了古代的文明。磁性材料的进展很迅速,原有的传统材料性能在不断的改良和提高,更多的新型磁特性和磁效应材料又在不断地大量涌现。而磁学基础研究与应用的需求彼此增进,在国防和国民经济中起着重要作用。 所以对磁性材料的研究与应用就显的尤其重要。 概念: 磁性材料,是古老而用途十分普遍的,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所熟悉和应用,例如古代用天然磁铁作为指南针。现代磁性材料已经普遍的用在咱们的生活当中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料, 作为存储器利用的,运算机用磁记录软盘等。能够说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常以为,磁性材料是指由过度铁、钻、镰及其等能够直接或间接产生磁性的物质。

进展历程: 是世界上最先发觉物质磁性现象和应用磁性材料的国家。早在战国时期就有关于天然磁性材料(如)的记载。11 世纪就发明了制造人工永磁材料的方式。1086年《》记载了指南针的制作和利用。1099〜1102年有指南针用于航海的记叙,同时还发觉了的现象。 公元19世纪,近代物理学大进展,电流的磁效应、电磁感应等接踵被发觉和研究,同时磁性材料的理论出现,涌现出了象法拉第、安培、韦伯、高斯、奥斯特、麦克丝韦、赫兹等大量现代电磁学大师。20世纪初,法国的外斯提出了著名的磁性物质的分子场假说,奠定了现代磁学的基础 近代,的进展增进了金属磁性材料——(Si-Fe)的研制。永磁金属从19世纪的进展到后来的永磁合金,性能提高二百多倍。随着通信技术的进展,软磁从片状改成丝状再改成粉状,仍知足不了扩展的要求。2()世纪4()年代,J.L.斯诺伊克发明电阻率高、高频特性好的铁氧体软磁材料,接着又出现了价钱低廉的永磁铁氧体。50年代初,随着运算机的进展, 美籍华人第一利用矩磁合金作为运算机的内存储器,不久被记忆磁芯取代,后者在60〜7()年代曾对运算机的进展起过重要的作用。50年代初人们发觉铁氧体具有独特的微波特性,制成一系列微波铁氧体器件。压磁材料在时即已用于声纳技术,但由于的出现,利用有所减少。后来又出现了强压磁性的稀土合金。(无定形)磁性材料是近代磁学研究的

磁性材料结构及性能研究

磁性材料结构及性能研究 磁性材料是指具有磁性的材料,是一类具有重要应用价值的材料。磁性材料广 泛应用于电子、磁记录、电动机、传感器等领域,是制造电器设备和精密仪器的重要材料。因此,对于磁性材料结构及性能的研究具有重要的意义。 一、磁性材料的分类 磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料。软磁性材料具有较高的磁导率和低的 剩磁,能够迅速转换成磁化状态,并在去磁化后迅速恢复到无磁化状态。软磁性材料广泛应用于电流变传感器、变压器、感应电机等电子设备中。 硬磁性材料具有较高的矫顽力和剩磁,能够较长时间地保持磁化状态。硬磁性 材料广泛应用于磁记录、电动机、传感器等领域。 二、磁性材料的结构 磁性材料的结构与其磁性有密切关系。晶体结构、化学成分和磁化机构都会影 响磁性材料的磁性。 晶体结构是指材料内部原子的排列方式。晶体结构中存在的缺陷、晶粒大小、 晶体取向等因素都会影响磁性材料的磁性。例如,Fe的成分可以使磁性材料具有 高的矫顽力和饱和磁感应强度。钕铁硼则具有高的矫顽力和较高的饱和磁感应强度。 化学成分是指磁性材料中的元素组成。在磁性材料中,Fe、Co、Ni、Sm等元 素都具有磁性。选择不同的化学成分,可以制造不同性能的磁性材料。 磁化机构是指磁性材料中原子、离子、电子的磁矩相互作用。磁化机构与磁性 材料的磁性关系密切。磁性材料的磁性状态可以通过磁矩的相互作用来解释。 三、磁性材料的性能

磁性材料的性能包括矫顽力、磁导率、饱和磁感应强度、剩磁等。不同的磁性材料性能有很大的差异。 矫顽力是指物质在外力作用下保持磁性状态的能力。磁性材料的矫顽力越高,表明其在一个强磁场里获得稳定的磁性状态的能力越强。 磁导率是指各向同性磁性材料内的磁通密度与磁场强度的比值,用来描述其对磁场的反应能力。 饱和磁感应强度是指磁性材料在饱和磁化状态下的磁感应强度。饱和磁感应强度越高,表明磁性材料在饱和磁化状态下所能产生的磁场越强。 剩磁是指磁场移除后磁性材料中剩余的磁感应强度。从这个方面看,磁性材料剩磁越高,它保留磁性状态的能力越强。 四、磁性材料的发展趋势 随着电气化和电子技术的快速发展,对于高性能磁性材料的需求也越来越高。 高性能、高品质软磁性材料研究是未来磁性材料的研究主要方向。高性能软磁性材料能够在高频实验中减少损耗,使得磁性元器件性能指标有了大幅度提高,并有利于提高节能效益。 同时,在磁记录领域,人们对磁记录介质的磁性材料要求也越来越高。高密度磁记录需要高矫顽力、高饱和磁感应强度的磁性材料。因此,未来研究的方向是以磁记录技术为导向,开发制备高磁性能、低能耗的磁性材料。 五、总结 随着科学技术的不断发展,磁性材料的研究也在不断深入,磁性材料也成为了现代科技领域中不可或缺的一部分。通过对磁性材料结构及性能的研究,可以制备出适用于各种不同领域的磁性材料,为现代电子技术的发展提供有力支持。随着人

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