磁性材料的介绍ppt课件

软 磁 和 硬 磁 材 料 的 对 比
磁 性 材 料 的 发 展 史
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U盘采用Flash芯片存储，属于电 擦写电门。在通电以后改变状态， 不通电就固定状态，所以断电以后 资料能够保存。
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。
磁 学 基 本 参 量

磁化强度M：衡量物质有无磁性或磁性大小的物理量，定义为物质单 位体积中的磁矩大小，矢量，由S极指向N极。

磁场强度H：指外界磁场的大小，也是一个矢量，由S极指向N极，磁 场强度H一般是由导体中的电流或者永磁体产生。

磁化率 χ：磁化强度M与磁场强度H的比值称为磁化率，即χ＝M/H， 表征物质磁性的大小。
磁性材料
主要内容
一、材料的磁性 二、软磁材料 三、硬磁材料 四、磁记录材料 五、纳米磁性、机电一体化、国防、国民经济的方方面面
紧密相关。通常认为，磁性材料是由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能
够直接或间接产生磁性的物质。
实验证明，任何物质在外界磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁
电磁炉
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。
电磁炮
原理
传统的火炮都是利用弹药爆
炸时的瞬间膨胀产生的推力将炮 弹迅速加速，推出炮膛。而电磁
炮则是把炮弹放在螺线管中，给
化的程度不同而已。
磁性材料拥有数千年应用历史，如今更与信 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。
磁性材料是高科技发展的重要分支之一。
一个国家的磁性材料能反映其技术 发展水平，对这种材料的需求量能反 映一个国家的经济状况和平均生活水 平。
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
磁 性 的 来 源
• 安培分子电流：在磁介质中分子、 原子存在着一种 环形电流 ( 分子 电流 ) ，分子电流使每个物质微 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 性。
• 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。
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 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。
轨道磁矩

磁矩m：表征磁性物体磁性大小的物理量，磁矩愈大，磁性愈强，即 物体在磁场中所受的力也大。 磁矩只与物体本身有关，与外磁场无关。
Bs
Br
0
Hs
整个磁滞回线由两个S形组成，曲线围成的面积越大，矫顽力越大，要 求的矫顽场强度越大，磁性材料就越硬。反之，曲线围成的面积越小，磁 性材料就越软。
1-软磁合金典型磁滞回线，1’-硬磁材料典型磁滞回线
物质按磁化率以及在磁场中的行为可以分为五类，即抗磁性物质、顺磁性物 质、铁磁性物质、反铁磁性物质、亚铁磁性物质。

磁感应强度 B：B = μ0 (H+M)，单位：特斯拉(T)或韦/米2 (Wb/m2)。
μ0是真空磁导率， μ0 =410-7H/m。
磁 学 基 本 参 量
在真空中(M=0)，当磁场强度H为(107/ 4)A/m时，相应的磁感应强度 为1T。 磁导率μ： μ=B/Hμ0 B与H的比值称为绝对磁导率μ绝对， 即μ绝对=B/H=μ0μ。
Bs
Br
0
Hs
Magnetic Hysteresis Loop Of Magnetic Materials
Hc-矫顽力，Bs-饱和磁感应强度，Br-剩磁
起始磁感应强度B＝0，加磁场后，材料逐渐磁化。H增加，B增加，当 H增加到一定程度，B值不再上升，达到饱和磁感应强度Bs。 把磁场强度降下来，开始Bs保持一段，当磁场强度H继续降为0时，材 料的磁感应强度不为零，依然保留磁性，即Br (简称为剩磁)。 此时，加上一个反向磁场，迫使材料的磁感应强度下降，直到失去磁 性，这一段叫做“矫顽”，即退磁过程。在B＝0时的反向磁场强度Hc称为 “矫顽力”，表示材料保持磁化，反抗退磁的能力。

磁导率就等于材料的绝对磁导率μ绝对与真空磁导率μ0之比，故也称为相
对磁导率。
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。
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 的 分 类

抗磁性物质 呈抗磁性或称逆磁性。
＜0，M与H方向相反 。
磁化率 很小，-10-5 ～-10-6 ，且不随温度变化。 属于这类物质的金属有：Bi、Zn、Cu、Ag、Au、Mg。
抗磁性是所有物质的共同性质，通常非常小，自然界中绝大多数物体 都是抗磁性的。 磁矩为零的原子组成，原子中所有电子已经配成对，没有未成对电子。
螺线管通电，那么螺线管产生的 磁场对炮弹将产生巨大的推动力，
将炮弹射出。
磁性材料市场的代表企业
国内磁粉生产商
• 麦格昆磁
• 四川银河
• 上海纪元 • 天津津滨
• 浙江朝日科
• 浙江韵升 • 上海爱普生
……
……
磁滞回线
当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关 系是一条闭合线，但磁化和退磁不在同一条曲线上，退磁要滞后于磁化曲 线，这种现象叫做“磁滞”，这条闭合线叫做磁滞回线。