磁性材料金属磁性材料部分
第三章金属磁性材料(软磁)
产生的强大涡电流,最后以焦耳热的形式散失的能量损耗.
• 降低涡流损耗的途径
– 将软磁合金扎制成薄片,薄片之间保持良好的绝缘,,做成 叠层铁心.
– 趋肤效应-铁片的厚度不能超过趋肤深度.
• 反常损耗-磁导率的变化,磁畴结构的变化导致局 部磁通的变化, 而形成微观涡流损耗.铁硅合金相图 Nhomakorabea相图可以看出
• 随着合金含硅量的增加，α→γ的转变温度上升，γ→δ的 转变温度下降，两者在大约2.5% Si处相交，形成一封闭 的“γ回线”。
• 3.2%Si-Fe合金来说，当温度从室温上升到熔点的过程中， 不会发生任何结构转变，并始终保持单一的体心立方结构， 这对在较高温度下进行再结晶退火十分有利，同时，当温 度从高温缓慢冷却到室温时，又不会象纯铁那样受到 δ→γ和γ →α转变的干扰，因此这种合金很容易制成单晶。
• γ回线的大小对合金的含C量十分敏感。对铁硅合金，应 使含C下降到0.01%以下。
Fe的晶体结构
⑴ 常压下，温度＜910℃, 为体心立方（bcc）， 铁磁性的α－Fe， 居里温度为770 ℃ ， 易磁化方向为<100>, 难磁化方向为<111>
⑵910 ℃ ＜温度＜1400℃ 面心立方, 顺磁性的γ－Fe
第三章 金属磁性材料(软磁)
上节内容回顾 本节主要内容
知识点 作业
上节内容回顾
• 1.1 原子的磁性 • 1.2 大块材料的磁性 • 1.3 交换作用与强磁性 • 1.4 强磁性形成条件及磁性的分类 • 1.5 磁性材料中的磁畴结构 • 1.6 多畴结构的成因 • 1.7 影响磁畴结构的因素 • 1.8 磁化过程 • 1.9 磁化过程的阻滞
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。
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)
第三章金属磁性材料(软磁)
本节主要内容
• 3.1 金属软磁材料
– 3.1.1 软磁材料的重要指标 – 3.1.2 纯铁和低碳钢 – 3.1.3 铁硅合金 – 3.1.4 镍铁合金 – 3.1.5 非晶态软磁合金 – 3.1.6 软磁合金应用举例
概述
• 软磁材-soft magnetic material 具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软
2、阿姆柯铁
含C ≤ 0.025%、 Mn ≤0.035%、 P≤0.015%、S≤0.05%、 Cu≤0.08%。磁性能：μi=2000~5000、μm=6000~15000、 Hc=0.5 ~1.5(×79.6A/m)
3、羰基铁
由Fe（Co）5分解而成，纯度高。磁性能：μi=2000~3000、 μm=20000~21500、Br=0.5 ~1.0(T)、Hc=0.08(×79.6A/m)、 ρ=9.6(×10-8 Ω.m)
金属磁性材料
• 金属和合金组成的金属磁性材料 • 金属氧化物组成的铁氧体磁性材料 • 金属磁性的内部原子结构包括:晶态和非晶
态 • 金属磁性材料分为:软磁合金,硬磁合金,矩磁
合金和压磁合金. • 把矫顽力小于0.8kA/m的材料称为软磁合金，
而把矫顽力大于0.8kA/m的材料称为硬磁合 金。
3.1.1 软磁材料的重要指标
铁镍合金相图
铁镍合金相图
由相图可以看出
• 含镍量从30%到100%的镍铁合金在室温下是由单一的面 心立方结构的γ相组成。
• 在合金含量小于30%时，γ相在较低温度下可通过马氏体 相变转变为体心立方的α相，这种结构转变有明显的热滞 现象，即升温时的α→γ转变温度和降温时γ→α的转变温 度不重合。两相区难以确定。
心立方中铁原子间的间隙位置，导致晶格畸变， 产生内应力，使纯铁的磁导率下降、矫顽力上升。 析出物使磁性能不断变坏。
磁钢的材料br
磁钢的材料br磁钢是一种常见的磁性材料，具有良好的磁性能和机械性能，在工业、军事和日常生活中都有广泛的应用。
磁钢材料由铁、镍、钴、铝等金属组成，其中铁为主要成分，占据了整个合金的大部分比例。
下面将详细介绍一下磁钢材料的成分及其特性。
磁钢材料的成分磁钢材料的基本成分是铁，占据了合金中的大部分成分。
除了铁以外，磁钢中还包含了其他的金属成分，如镍、钴、铝等。
其中，镍的含量较高，能够提高磁钢的韧性和耐腐蚀性，而钴的含量较低，主要用来提高磁钢的磁强度。
此外，铝可以使磁钢更具有抗氧化性能。
磁钢材料的特性磁钢具有良好的磁性能和机械性能，是一种优良的磁学材料。
磁钢的主要特性如下：1. 磁性能好磁钢具有较好的磁性能，能够产生较强的磁场，对外界磁场的影响也极为显著。
磁钢的磁性能取决于其成分，其中铁的含量越高，磁性能越强。
2. 机械性能好磁钢具有优良的机械性能，可以在各种应力下保持磁性和形状。
磁钢的拉伸强度、抗压强度以及硬度等参数都较高，能够满足各种应用场合的需求。
3. 耐腐蚀性良好磁钢的耐腐蚀性良好，在常温下具有很好的耐腐蚀性能。
尤其是镍的含量较高的磁钢，能够在恶劣环境中获得更好的腐蚀保护。
4. 韧性较好磁钢具有较好的韧性，可以在一定程度上承受损坏而不会立即损失磁性能。
这对于某些应用场合非常重要。
总之，磁钢是一种优良的磁学材料，具有良好的磁性能和机械性能，耐腐蚀性好，并且具有较好的韧性。
其主要成分为铁、镍、钴、铝等金属，不同的成分含量会影响其性能。
磁钢在工业、军事和日常生活中均有广泛的应用，如发电机、磁盘、扩音器等。
磁性材料金属磁性材料
二元系：温度、压力、成分的立体图。由于一般情况下，压力常为 恒定，相图简化为温度、成分的直角坐标平面图。
三元系：（压力恒定）是一个立体图，底面呈正三角形（成分三角 形），三条底边上-的含量百分数。垂直于底面的纵轴表示温度。 （加图示）三角形内任何一点代表一定成分的三元合金。
2、相律和杠杆定理
⑴、相律 是指在平衡条件下，合金系统的组元数、相数和自由度数之间的 关系式。可以用下式表示：
3d过渡族元素的磁性来源
Fe、Ni、Co ：
3d电子的交换相互作用，铁磁性 （2.2μB,0.6μB,1.7μB)
Cr、Mn：
3d电子的直接交换相互作用，反铁磁性
Cr、Mn的合金或化合物：
3d电子的超交换相互作用，亚铁磁性或铁磁性
㈡、稀土族元素的结构和磁性 ⑴ 结构 主要指原子序数为57（La）至71（Lu）的15个元素， 加 上性质类似的Y和Sc； 晶体结构大都为密排六方结构。 ⑵ 磁性 Gd从0K到居里温度239K只表现出纯粹的铁磁性，但磁 矩的取向随温度而变。 Gd以前的轻稀土Ce、Nd、Sm具有反铁磁性。 重稀土金属Tb、Dy、Ho、Er、Tm表现为铁磁性或亚 铁 磁性。 Y、Sc、La、Yb、Lu为非磁性稀土元素，但Y、Sc、 Yb 的离子具有磁矩。
如结晶时，p=3，则f=2-3+1=0 （恒温）
（2）、杠杆定理 合金在结晶过程中，各相的成分及其相对 含量将发生变化。对于相图中的两相区， 可以应用所谓杠杆定律求出这两相的成分 及相对含量。 在A-B二元系中，任选一合金p，它的成分 是Xp（组元B的浓度），组元A的浓度为 （1-Xp），在温度T时处于二相平衡，和 两相中组元B的浓度分别为Xa和Xb，而组 元A的浓度为（）和（），设合金的重量 为1，和的相对量分别为C的C。这样P点 处两相中同一组元含量之和必等于合金P 中相应组元的含，可得两个方程式： CαXa+CβXb=Xp Cα(1-Xa)+Cβ(1-Xb)=1-Xp
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。
第八讲 金属材料和磁性材料
1935年 荷兰Snoek发明软磁铁氧体 1935年 Landau和Lifshitz考虑退磁场， 理论上预言了 磁畴结构 1946年 Bioembergen发现NMR效应 1948年 Neel建立亜铁磁理论 1954-1957年 RKKY相互作用的建立 1958年 Mö ssbauer效应的发现 1960年 非晶态物质的理论预言 1964年 Kondo effect 近藤效应 1965年 Mader和Nowick制备了CoP铁磁非晶态合金 1970年 SmCo5稀土永磁材料的发现 1984年 NdFeB稀土永磁材料的发现 Sagawa(佐川) 1986年 高温超导体，Bednortz-muller 1988年 巨磁电阻GMR的发现, M.N.Baibich 1994年 CMR庞磁电阻的发现，Jin等LaCaMnO3 1995年 隧道磁电阻TMR的发现,T.Miyazaki
第八讲 金属材料和磁性材料
特例--分子的磁性与磁矩：
第八讲 金属材料和磁性材料
• 铁磁性
物质具有铁磁性的基本条件：(1)物
质中的原子有磁矩；(2)原子磁矩之
间有相互作用。实验事实：铁磁性物 质在居里温度以上是顺磁性；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。
• 反铁磁性
在反铁磁性中，近邻自旋反平行排列，它们的磁矩因 而相互抵消。因此反铁磁体不产生自发磁化磁矩，显 现微弱的磁性。反铁磁的相对磁化率的数值为10-5到 10-2。与顺磁体不同的是 自旋结构的有序化。 当施加外磁场时，由于自旋间反平行耦合的作用， 正负自旋转向磁场方向的转矩很小，因而磁化率比顺 磁磁化率小。随着温度升高，有序的自旋结构逐渐被 破坏，磁化率增加，这与正常顺磁体的情况相反。然 而在某个临界温度以上，自旋有序结构完全消失，反 铁磁体变成通常的顺磁体。因而磁化率在临界温度(称 奈耳温度Neel point)显示出一个尖锐的极大值。
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。
07.磁性材料第一部分-软磁铁氧体材料
•
引言
• 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、存储能量、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。 • 信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能 化方向发展;要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、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。
二、提高µ 的方法 i
（一）.提高材料的Ms 尖晶石铁氧体 Ms = | MB - MA| 1.选高Ms的单元铁氧体 如:MnFe2O4(4.6--5 µ ); NiFe2O4 (2.3 µ ) B B 2.加入Zn,使MAs降低 另外: CoFe2O4 (3.7 µ )磁晶各向异性 B Fe3O4(4 µ ) 电阻率低,K也较大 B Li0.5Fe2.5O4(2.5 µ ) 烧结性差,10000C, Li挥 B 发
§1-3
软磁铁氧体的磁谱
一、软磁铁氧体磁谱及形状 磁谱：软磁材料在弱交变磁场中，复磁导率µ = r µ ' - µ " 随频率变化的曲线 r r
µ µ' r
1
µ" r
2
3
4
f
一般软磁铁氧体材料的磁谱
铁氧体磁谱分区： 1.低频( f<104Hz): 复磁导率µ 大, µ 小,损耗小， r r 磁导率随频率变化不大; 2.中频(f=104 106Hz):与低频相似，可能出现尺寸 共振和磁力共振; µ 下降， µ 出现峰值 ； r r
<<磁性材料>>(铁氧体部分)
引言
• 无论是电子技术、电力技术、通信技术、还是空间技术、计算技术、生 物技术，乃至家用电器，磁学和磁性材料都是不可缺少的重要部分。
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.矫磁力矫磁力指的是在铁磁性材料中，需要在磁场强度下才能使铁磁磁化，所需要的最小外磁场强度。
常用磁性材料分类及特点
常用磁性材料分类及特点
一、软磁性材料
1、主要特点：软磁性材料经外加磁场后容易磁化，也容易退磁的磁性材料，其主要特点是：矫顽力小、容易磁化、容易退磁。
2、常用材料：铁氧体、工业纯铁、硅钢片等
二、硬磁性材料
1、主要特点：硬磁性材料又称为永磁材料，磁体经外加磁场后可长期保留强磁性。
主要特点是矫顽力高、磁能积大，磁性基本稳定。
2、常用材料：铁氧体永磁材料、金属永磁材料（如钕铁硼、钐钴、铝镍钴等）。
力矩电机特点
力矩电动机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。
力矩电动机能在一般较宽的转速范围内使转矩基本恒定。
力矩电机包括：直流力矩电机、交流力矩电机，广泛应用于机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中，以及阻力矩大的拖动系统和频繁正、反转的装置或其他类似动作的各种机械上。
1、直流力矩电机：是一种特殊形式的直流伺服电动机，大多采用永磁励磁，其基本要求与直流伺服电动机相似。
为了获得大的输出转矩和低的转速，直流力矩电机采用大内孔扁平结构，有利于电机直接套在负载轴上，提高系统的耦合刚度，使系统反应迅速，频带展宽，稳定工作，满足动态性能要求。
2、交流力矩电机：其基本要求和交流伺服电动机相同。
其在结构上是采用电阻率较高的材料（例如黄铜、康铜等）作转子的导条及端环，通过增加转子电阻获得宽广的调速范围和较软的机械特性。
原理与一般鼠笼式异步电动机完全相同，但与一般同机座号异步电动机相比，交流力矩电动机输出功率要小好几倍，堵转转矩大，堵转电流小得多。
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。
磁性材料的原理及应用
磁性材料的原理及应用磁性材料是一种具有磁性的物质，它们可以被磁场所作用，产生磁化现象。
磁性材料广泛应用于电子、通信、磁盘存储、医疗、机械制造等众多领域，其性能和应用远远超越我们的想象。
本文将从磁性材料的类型、原理和应用三个方面对其进行详细阐述。
一、磁性材料的类型磁性材料主要有金属磁性材料、合金磁性材料、氧化物磁性材料、软磁性材料和硬磁性材料等。
其中，金属磁性材料包括铁、镍、钴等金属，其磁性主要由电子自旋磁矩和轨道磁矩之和决定。
合金磁性材料包括铁、镍、钴及其合金等。
氧化物磁性材料主要由四价和二价铁离子之间的电子交换导致。
软磁性材料主要指交流电机和变压器等铁、镍、钴和其合金的低磁化对称体系材料。
硬磁性材料主要指铁氧体材料、钕铁硼材料、钴钢材料等，具有高磁能积、高矫顽力以及高磁导率等优良性能。
二、磁性材料的原理由于磁性材料的种类众多，其具体原理也各不相同。
金属磁性材料的磁化是由其晶格电子的自旋和轨道磁矩相互作用而产生，整体的磁矩是由每一位带有一个电子的原子自旋磁矩和轨道磁矩的矢量和所得。
而氧化物磁性材料的磁化是由于铁离子之间的电子交换和局域化导致的。
合金磁性材料的磁性由于合金中不同金属间自旋和轨道磁矩的相互影响而产生。
软磁性材料的磁性由于其高电阻率和低电吉尔法因子，具有抵消磁场损耗的特点。
硬磁性材料的磁性由于其结构中的磁畴之间的相互作用而产生。
不同类型的磁性材料由于其具体的磁化原理不同，决定了其在不同领域的应用，如硬磁性材料应用于磁盘存储，氧化物磁性材料应用于麻醉药物中磁控释系统。
三、磁性材料的应用磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗和机械制造等众多领域。
其中，磁盘存储是磁性材料应用的代表之一，硬磁盘驱动器、磁带等都是磁性材料应用的重要组成部分。
磁性材料还可以应用于医疗中的磁共振成像技术、磁控释系统等。
磁性材料的应用不仅在电子和医疗领域得到了广泛应用，而且在机械制造领域也起到了重要作用，例如磁力轴承、电子电机和磁力传感器等。
第二章 金属磁性材料ppt课件
铜 改善合金的冷加工性能 铜使合金的μa及μm值提高，且降低了磁导率对成分的 敏感性，即当合金成分偏离最佳成分时，对μa及μm 值影响不大。 铜可抑制合金中有序相FeNi3的形成，因而可以降低热 处理的冷却速度。 降低合金的Ms和居里温度。
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其它元素 锰可提高电阻率、降低矫顽力值，可以脱硫、 脱氧、改善热加工性能。 铬使铁镍合金的居里温度降低，抑制有序相的 形成，提高合金的电阻率值 钒、铌、钛等可提高合金的硬度，改善耐磨性。 碳可以脱氧，但C含量大于0.05%时使磁性急剧 下降。 硅加入0.05%左右对合金磁性有利，因其和锰 可复合脱氧，使脱氧颗粒呈大颗粒。 磷大于0.06%时，使合金的μ值急剧下降。
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热处理对铁镍合金磁性的影响
获得高磁导率的材料，要使软磁材料呈单 相的固溶体、低的K1和 λs值、高的Bs。为 了避免有序化，同时减少内应力。一般采 用双重热处理的方法：将坡莫合金退火后， 从600 ℃ 将样品放在铜板上，在空气中急 冷，或在随炉冷却后，再加热到600 ℃ ， 然后快速冷却，即进行双重热处理。
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含镍量从30%到100%的镍铁合金在室温下是由 单一的面心立方结构的γ相组成。 在合金含量小于30%时，γ相在较低温度下可通 过马氏体相变转变为体心立方的α相，这种结 构转变有明显的热滞现象，即升温时的α→γ转 变a温度和降温时γ→α的转变温度不重合。两 相区难以确定。
在相当于FeNi3、FeNi、Fe3Ni成分处会发生有 序和无序相转变。有序化转变温度在506℃。
将坡莫合金在其居里温度附近加磁场冷却， 或进行磁场热处理，在平行所加磁场的方 向上测量的磁化曲线均呈出矩形磁滞回线， 而在垂直方向上为平直的磁化曲线。
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多元系坡莫合金 在Ni-Fe合金中加入钼、铬、铜等元素的多元 系坡莫合金，可不进行急冷处理，只要冷却速 度适当，其初始磁导率可比二元系坡莫合金高 几倍。而且电阻率也比Ni含量为78.5%坡莫合 金要高3倍，为0.60×10-3Ω.m，但饱和磁感应 强度从1.3T 降到0.6~0.8T。