磁性材料论文

材料文明论文之磁性材料

航天航空学院

飞设21 2121704009 刘建业

磁性材料概论

摘要：磁性材料的用途广泛。主要是利用其各种磁特性和特殊效应制成元件或器件；用于存储、传输和转换电磁能量与信息，或在特定空间产生一定强度和分布的磁场；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。

关键词：应用，特性，发展

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。而它的发展早已经过了几千年。

最早关于磁性材料的应用始于我国古代的指南针，在1086年，沈括在《梦溪笔谈》中记载了它的制造方法，1119年，朱或在《萍洲可谈》中记载了罗盘用于航海。而磁性材料真正大发展的时代则是近代西方开启的，18世纪奥斯特发现电流的磁效应，法拉第发现了磁生电，安培提出了分子运动假说，构成了电磁学的基础，随后磁性材料在近代电力工业中大放光彩。到了现代，1931年，Bitter在显微镜下直接观察到了磁畴，1933年，加藤与武井发现了含Co的永磁铁氧体，1935年，荷兰人Snoek发现了软磁铁氧体，同年，Landau和Lifshitz考虑退磁场，理论上预言了磁畴结构，1946年，Bioember发现了NMR效应，1948年，Neel建立了亚铁磁理论，1954-1957，RKKY作用的建立，1960，非晶态物质的理论预言，1965年，Mader和Nowick制备了Cop铁磁非晶态合金，1970，发现了SmCo5稀土永磁材料，1984，NdFeb稀土永磁材料的发现。直到现在，它仍然在蓬勃发展中。

磁性材料按使用分为软磁材料、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，它是生产、生活、国防科学技术中广泛使用的材料。如制造电力技术中的各种电机、变压器，电子技术中的各种磁性元件和微波电子管，通信技术中的滤波器和增感器，国防技术中的磁

性水雷、电磁炮，各种家用电器等。此外，磁性材料在地矿探测、海洋探测以及信息、能源、生物、空间新技术中也获得了广泛的应用。

永磁材料，经外磁场磁化以后，即使在相当大的反向磁场作用下，仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。对这类材料的要求是剩余磁感应强度B r高，矫顽力B H C(即抗退磁能力)

强，磁能积(BH)(即给空间提供的磁场能量)大。相对于软磁材料而言,它亦称为硬磁材料，

它的应用有基于电磁力作用原理的应用：扬声器、话筒、电表、按键、电机、继电器、传感器、开关等。②基于磁电作用原理的应用：磁控管和行波管等微波电子管、显像管、钛泵、微波铁氧体器件、磁阻器件、霍尔器件等。③基于磁力作用原理的应用：磁轴承、选矿机、磁力分离器、磁性吸盘、磁密封、磁黑板、玩具、标牌、密码锁、复印机、控温计等。其他方面的应用还有：磁疗、磁化水、磁麻醉等。

软磁材料，它的功能主要是导磁、电磁能量的转换与传输。因此，对这类材料要求有较高的磁导率和磁感应强度，同时磁滞回线的面积或磁损耗要小。与永磁材料相反，其Br和

B H C越小越好,但饱和磁感应强度B s则越大越好。它应用于磁性天线、电感器、变压器、磁头、耳机、继电器、振动子、电视偏转轭、电缆、延迟线、传感器、微波吸收材料、电磁铁、加

速器高频加速腔、磁场探头、磁性基片、磁场屏蔽、高频淬火聚能、电磁吸盘、磁敏元件(如磁热材料作开关)等。

功能磁性材料的应用更加广泛。

磁性材料早已是支撑我们这个社会的支柱。

当下磁性材料的研究热点有纳米颗粒永磁材料，非晶磁纤维，稀土过度族金属永磁材料，其中稀土永磁材料的发展前景非常好，它已发展了三代，第一代是1968的Smco5(25MGOe)第二代是Sm2Co13(30MGOe),第三代是Nd2Fe14B(50MGOe) 接下来它将向着更高磁能积的强磁体发展，而我国作为一个稀土金属大国，在这方面更应加大投入，走在国际前列。纳米磁性材料，由于纳米粒子或薄膜尺度小于电的趋肤厚度，非常有利于在高频应用，如隐身材料。

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FeNa合金）。磁性液体

已进入实用阶段。某些新的物理和化学效应的发现（如拓扑效应）也给新材料的研制和应用（如磁声和磁热效应的应用）提供了条件。

参考文献：

1、戴礼智编著：《金属磁性材料》,上海人民出版社,上海， 1973。

2、周志刚等编著：《铁氧体磁性材料》,科学出版社,北京，1981。

3、李荫远、李国栋编著：《铁氧体物理学》第二版，科学出版社，北京，1983

4、/kns50/detail.aspx?filename=GNCL200110001014&dbname=CPFD 2001