磁性材料ppt课件

电机定子铁芯
变压器铁芯
三.硬磁材料
硬磁材料又称永磁材料，是指被外磁场磁化后， 去掉外磁场后仍能保持着较强的剩磁的材料。
1.组织结构与磁性 能关系
1）性能指标：.矫顽 力Hc，剩磁Br，最大磁能 积(BH)m，居里温度Tc， 剩余磁化强度Mr。
2）硬磁材料的4大特 性：高的矫顽力，高的剩
余磁通密度和高的剩余磁
磁性材料
一.
二.软磁材料
1.组织结构与性能的关系
2.软磁材料及其工程应用
三.硬磁材料
1.组织结构与性能的关系
2.硬磁材料及其应用
变压器
四. 发展现状与展望
一.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，物质可分为五类：顺磁 性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，亚铁磁性物质，反磁性物质。
(强磁材料(狭义)和磁有序材料如 反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高，特别 有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体 (BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很 多应用。
稀土永磁铁面向汽车应用 磁阀
四.发展现状与展望未来
1.硬磁材料，目前应用最为广泛的还是钕铁硼强磁和铁氧体 磁铁。
软磁材料——铁粉芯
2.软磁材料及其工程应用
软磁材料大概分类为：纯铁和碳钢，镍-铁合金，磁性陶瓷 材料，非晶态合金，纳米晶软磁材料。
总的来说有两大方面的应用：
1.强电流器件的应用，一般在准静态或低频，大电流下使用； 如电磁铁，功率变压器，电机等的铁芯。
2.弱电流器件的应用，一般在频率较高，弱电流下使用。如 通讯设备中接收天线线圈的磁芯，电子线路中的小变压器铁芯等。
化强度，高的最大磁能积， 高的稳定性。
硬磁材料
2.硬磁材料及其应用
(1)稀土硬磁材料：这是当前最大磁能积最高的 一大类硬磁材料，为稀土族元素和铁族元素为 主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。 如钕铁硼稀土合金硬磁材料。
(2)金属硬磁材料：这是一大类发展和应用都较 早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元 的合金型硬磁材料，主要有铝镍钴(AlNiCo)系 和铁铬钴(FeCrCo)系两大类硬磁合金。
高磁通密度和低磁芯损耗的特性，使铁硅铝磁芯非常适用 于功率因数校正电路，以及单向驱动的应用，如回扫变压器， 脉冲变压器。
铁硅铝粉芯磁环
坡莫合金粉芯 坡莫合金指铁镍合金，坡莫合金的最大
特点是具有很高的弱磁场导磁率。它们的饱 和磁感应强度一般在0.6--1.0T之间。
用于制作音频变压器、互感器、磁放大 器、磁调制器、扼流器、音频磁头等。
钕铁硼磁性材料是钕，氧化铁等的合金，又称磁钢。是稀土永磁材 料发展的最新结果，钕铁硼具有极高的磁能积，矫顽力和高能量密度。 在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、电声电机、 磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
铁氧体磁铁采用粉末冶金方法生产、剩磁较低，回复磁导磁率小。 矫顽力较大，抗去磁能力较强，特别适宜于用作动态工作条件的磁路结 构。主要原材料是氧化物，故不易腐蚀。工作温度：-40℃至+200℃。
钕铁硼
铁氧体
2.相对而言，软磁材料较硬磁材料的应用范围更加广泛。
软磁材料的应用类型： 1) 磁粉芯：铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯、坡莫合金粉芯、 铁氧体磁芯。 2) 带绕铁芯：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金。
3)常用软磁磁芯
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。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被 非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用 于较高频率； 另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有 低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现 象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉 芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、 它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
铁 粉 芯 磁 环
铁硅铝粉芯 铁硅铝粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉构成。主要是用来替代铁粉芯。
与铁粉芯相比，铁硅铝在高温下的表现较好，在一些应用 中，使用铁硅铝也比用铁粉芯尺寸更小。
在必须通过大型交流电压，而不产生饱和的噪音滤波电感 器中，非常适合使用铁硅铝磁芯。采用铁硅铝磁芯可缩小在线 滤波器的尺寸，因为需要的匝数比使用铁氧体少。铁硅铝还具 有接近零的磁致伸縮系数，也就是说，在可听频率范围内噪音 或在线电流的糙作中非常安静。
磁性材料按矫顽力的大小（磁化后去磁的难易程度）可分为硬磁材料 和软磁材料两种。
磁性橄榄球
司南
永磁材料
二.软磁材料
软磁材料的特点是高的磁导率，低的矫顽力（一 般Hc<100A/m）和低铁芯损耗。
1.组织结构与性能关系
1）.通过提高材料的均匀性来降低 矫顽力。
2）.通过降低磁各向异性来提高磁 导率，降低铁芯损耗。
常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
铁粉芯 铁粉芯是磁性材料四氧化三铁的通俗说法，主要应用于电器回
路中解决电磁兼容性（EMC）问题。即用来消除电器回路中由于各 种不同原因产生的杂波，辐射。
如下图是由铁粉芯制成的磁环，当一定波段的杂波通过磁环时， 磁环的电磁特性导致这一波段的电流被转化为磁力以及部分热量从 而被消耗掉。来达到降低杂波的目的。
坡莫合金
互感器
互感器又称为仪用变压器，
是电流互感器和电压互感器的 统称。其功能主要是将高电压 或大电流按比例变换成标准低 电压（100V）或标准小电流 （5A或1A，均指额定值），以 便实现测量仪表、保护设备及 自动控制设备的标准化、小型 化。
展望未来
磁电共存这一基本规律导致了磁性材料必然与电子技术相互促进 而发展，例如光电子技术促进了光磁材料和磁光材料的研制。
磁性半导体材料和磁敏材料和器件可以应用于遥感、遥则技术和 机器人。人们正在研究新的非晶态和稀土磁性材料（如钕铁合金）。 磁性液体已进入实用阶段。
另外，一些新的物理和化学效应的发现（如拓扑效应）也给新磁 性材料的研制和应用（如磁声和磁热效应的应用）提供了条件。