磁性材料的認(rèn)識與應(yīng)用(PPT)

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1、磁性材料的認(rèn)識和應(yīng)用導(dǎo)師:葉曉萍主講人：鄭周答辯人:吳秋華陳玉彬劉俊毅黃小群林岳陽鄭松標(biāo)專業(yè):應(yīng)用化學(xué)（精細(xì)化學(xué)）目錄引言磁性材料一、磁性材料的歷史二、磁性材料的分類（1）、（2）三、磁性材料的基本特性（1）磁性（2）基本磁化曲線（3）磁性材料常用性能參數(shù)四、磁性材料的應(yīng)用1、永磁材料（1）燒結(jié)釹鐵硼磁性材料（2）釹鐵硼（Nb-Fe-B）稀土永磁生產(chǎn)工藝（3）燒結(jié)釹鐵硼永磁鐵在生活中的用途2、軟磁材料（1）鐵硅合金（2）鐵鎳合金（3）非晶金屬五、磁性材料的發(fā)展前景六、磁性材料的問題磁性材料磁性材料對我們并不陌生，早在3000年以前就被人們所認(rèn)識和應(yīng)用，而且現(xiàn)代磁性材也已經(jīng)廣泛的應(yīng)

2、用在我們的生活之中與信息化、自動化、機(jī)電一體化、國防、國民經(jīng)濟(jì)的方方面面緊密相關(guān)。所以通常認(rèn)為，磁性材料是指由過度元素鐵、鈷、鎳及其合金等能夠直接或間接產(chǎn)生磁性的物質(zhì)。司南留聲機(jī)磁盤磁卡一、磁性材料的歷史最早被發(fā)現(xiàn)的磁性材料是磁鐵，即為天然的磁鐵礦，但最早使用磁鐵的應(yīng)該是中國人。據(jù)記載黃帝大戰(zhàn)蚩尤的時(shí)候使用過磁材料，也就是指南車。在戰(zhàn)國時(shí)代，人們就用一根磁鐵放在有刻度的盤上用來占卜。而且在兩宋時(shí)期，就出現(xiàn)了人工磁鐵。雖然磁鐵出現(xiàn)的早，但發(fā)展的十分緩慢，直到20世紀(jì)20年代制造出鋁鎳鈷(Alnico)，隨后，20世紀(jì)50年代制造出鐵氧體(Ferrite)，70年代制造出稀土磁鐵，包

3、括釹鐵硼(NdFeB)和釤鈷(SmCo)。二、磁性材料的分類（1）人們一般把磁性材料分成金屬磁性材料和鐵氧體磁性材料兩大類。前者以純金屬和各種合金為原材料，后者則以氧化鐵和其他各種金屬氧化物為原料。為了使用方便可將上面材料細(xì)分為永磁材料，軟磁材料，旋磁材料以及磁信息材料。例如：核磁共振成像儀、粒子加速器、發(fā)電機(jī)、參量放大器、磁帶等。核磁共振儀粒子加速器發(fā)電機(jī)二、磁性材料的分類（2）當(dāng)然也有的人們將磁性材料按性質(zhì)分為金屬和非金屬兩類，前者主要有電工鋼、鎳基合金和稀土合金等，后者主要是鐵氧體材料。隨著磁性材料的發(fā)展以及各方面的需要，分類以及歸納的方法也不盡相同。電工鋼鎳基合金鐵氧體材

4、料三、磁性材料的基本特性磁性材料具有磁有序的強(qiáng)磁性物質(zhì)，廣義還包括可應(yīng)用其磁性和磁效應(yīng)的弱磁性及反鐵磁性物質(zhì)磁性是物質(zhì)的一種基本屬性。物質(zhì)按照其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其在外磁場中的性狀可分為抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性物質(zhì)。鐵磁性和亞鐵磁性物質(zhì)為強(qiáng)磁性物質(zhì)，抗磁性和順磁性物質(zhì)為弱磁性物質(zhì)。1.磁性2.磁性材料的磁化曲線磁化曲線是表征物質(zhì)磁化強(qiáng)度(B)與磁場強(qiáng)度（H）的依賴關(guān)系的曲線。鐵磁體的磁滯回線B隨H變化的全過程如下：當(dāng)H按O→Hm→O→－Hc→－Hm→O→Hc→Hm的順序變化時(shí)，（1）磁滯回線Oa為起始磁化曲線Bm點(diǎn)為飽和磁化強(qiáng)度Br為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Hc為矯頑力B相應(yīng)O→

5、Bm→Br→O→－Bm→－Br→O→Bm的順序變化(2)基本磁化曲線對于同一鐵磁材料，若開始時(shí)不帶磁性，依次選取磁化電流為I1、I2、…Im(I1

6、道，因而無法確定退磁電流的大小。我們從磁滯回線得到啟示：如果使鐵磁材料磁化達(dá)到飽和，然后不斷改變磁化電流的方向，與此同時(shí)逐漸減小磁化電流，以至于零，那么該材料得磁化過程就是一連串逐漸縮小而最終趨于原點(diǎn)的環(huán)狀曲線，如圖2所示。當(dāng)H減小到零時(shí)，B亦同時(shí)降為零，達(dá)到完全退磁。3.磁材料常用的性能參數(shù)飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm：其大小取決于材料的成分，它所對應(yīng)的物理狀態(tài)是材料內(nèi)部的磁化矢量整齊排列。剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br：是磁滯回線上的特征參數(shù)，H回到0時(shí)的B值。矩形比：Br∕Bm。矯頑力Hc：是表示材料磁化難易程度的量，取決于材料的成分及缺陷（雜質(zhì)、應(yīng)力等）。磁導(dǎo)率μ：是磁滯回線上任何點(diǎn)所對應(yīng)的B

7、與H的比值，與器件工作狀態(tài)密切相關(guān)。居里溫度Tc：鐵磁物質(zhì)的磁化強(qiáng)度隨溫度升高而下降，達(dá)到某一溫度時(shí)，自發(fā)磁化消失，轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判?，該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度。磁滯損耗：鐵磁材料在磁化過程中由磁滯現(xiàn)象引起的能量損耗，降低磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力Hc。最大磁能積：最大磁能積是退磁曲線上磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）和磁場強(qiáng)度乘積（H）的最大值。這個(gè)值越大，說明單位體積內(nèi)存儲的磁能越大，材料的性能越好。四、磁性材料的應(yīng)用1.永磁材料永磁材料經(jīng)磁化后，去除外磁場仍保留磁