稀土功能材料课程总结

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1、稀土永磁材料学习了《稀土功能材料》这门课程，收获了很多有用的知识，极大地扩展了我的视野，使我对中国的稀土能源开发情况有了初步了解，深感当今我国应加强对稀土能源的管理和控制，因其在多方面领域都有着广泛的利用价值，而现今稀土能源已成为国家战略能源，，在国家的未来发展中有着不可替代的作用。作为化学系的一名大二学生，在之前的专业课程中，对稀土元素有一定的了解，但这仅限于对元素性质层面的了解，对稀土元素的应用、稀土功能材料等高技术产品和稀土前沿研究都缺乏了解。而使自己在稀土功能材料上的认识一直处于一种朦胧状态。正是带着加强对稀土的了解的学习目的，我选择了这门课程。在《稀土功能材料》课程上的

2、学习提升了我在这方面的认识。在众多稀土功能材料中，让我印象最深的是稀土永磁材料。该种功能材料在众多领域有着广泛而重要的应用。而我国在该领域的各项研究及应用也取得了丰硕成果。稀土永磁材料应用研究有了长足发展。下面简要介绍一下我对稀土永磁材料的了解：稀土永磁材料是二十世纪六十年代以来发展起来的新型功能材料，已在微波通讯技术、电机工程、音像技术、仪表技术等领域发挥着重要的作用。稀土永磁材料已成为当代技术的重要物质基础。稀土永磁材料发展十分迅猛。六十年代出现了第一代稀土永磁材料（1:5型钐-钴永磁）；七十年代出现了第二代稀土永磁材料（2:17型钐-钴永磁）；八十年代又发展了第三代稀土永磁

3、—铷-铁-硼永磁材料，其问世以来，稀土永磁材料以更快的速度向前发展。我国稀土资源丰富，我国稀土储量占世界总储量的80%。我国的稀土技术也在迅猛发展。目前我国稀土永磁材料的发展面临着采用独特工艺和研制能反映我国稀土资源特点的新型稀土永磁材料的任务。新一代的稀土科研工作者需要进行更多的理论研究，新工艺、新材料的开发，积极拓宽稀土永磁材料应用领域，为我国高科技产品的发展做出贡献。稀土永磁材料是以稀土金属元素与过渡金属间所形成的金属间化合物为基体的永磁材料。稀土永磁材料有很多，但其是否有发展前途，主要取决于以下因素：（1）磁性能的优劣；（2）原材料资源是否丰富；（3）价格高低。而作为永磁

4、材料性能优劣的主要判据为：（1）磁化强度Ms要高；（2）磁晶各向异性大；（3）居里点高。稀土金属化合物磁性：稀土永磁体的Bs和μ0Ms的高低，直接与组成该稀土化合物的原子磁矩有关。Fe、Co、Ni位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族，。它们的电子排布特点是：除了3d电子层外，其他次电子层已填满电子。他们的原子磁矩主要是有3d电子层的电子来贡献。所以习惯称为3d金属。稀土金属元素电子层结构特点是：除了4f电子层不填满外，6p以内的次电子层均以填满了电子。只有4f电子壳层的电子，对原子磁矩有贡献。所以稀土金属又称为4f金属。原子或离子内的电子，一方面围绕原子核作轨道运动，产生原子磁矩，另

5、一方面作自旋运动，因此产生电子轨道磁矩和电子自旋磁矩。而原子核磁矩比电子磁矩小的很多，可以忽略不计。由量子理论可知，填满了电子的那些次电子层的电子磁矩对原子磁矩没有贡献。所以知道了原子轨道角量子数、原子自旋量子数、原子角量子数等参量，就可以根据相关公式算出原子磁矩μJ。我们知道，永磁体一般用作磁场源，在一定空间内提供恒定磁场，而当外界环境发生改变的时候，磁场可能不稳定，这样会影响仪器仪表的精确度和可靠性。所以永磁材料的稳定性很重要。永磁体的稳定性一般用永磁体磁性参量的变化量来描述。引起磁性能变化的外界条件有温度、时间、电磁场、机械作用、射线、化学作用等。环境条件的变化引起的磁性能

6、的变化一般包括两方面一是磁极结构变化引起的，磁时效，它是可逆的。另一种是磁铁的显微组织变化引起的，组织时效，是不可逆的。温度的稳定性，可用B的总损失hT、B的不可逆损失hirr、B的可逆损失hrev和某一温度T时的可逆温度系数α来表示。实验表明这些因素和永磁体的成分、热处理工艺、永磁体的形状与尺寸、永磁体的矫顽力的高低、永磁体的工艺历史等因素有关。时间稳定性，是将永磁体放在一定温度下长期保存，测量其次性能随时间的变化。时间稳定性的试验温度可以使室温、80℃、100℃、150℃和200℃等。化学稳定性，当磁铁在腐蚀条件或介质条件下工作时，要求磁体具有抗氧化与抗腐蚀能力。抗氧化性一般

7、用热重视差分析仪，测量样品在一定温度下的重量增加，用重量增加的百分数表示。抗腐蚀性能试验是将磁铁放在腐蚀介质中，然后测量其腐蚀速度。下面简单介绍一下各代稀土永磁材料：第一代稀土永磁材料：1:5型稀土-钴永磁材料。最早发展的是RCo5型永磁材料是SmCo5化合物永磁体。此后又发展了PrCo5、（SmPr）Co5、MMCo5和Ce（Co、Cu、Fe）5等永磁材料。SmCo5永磁体具有很好的磁性能，其成分为：原子百分数：16.66%Sm、88.33%Co。第二代稀土永磁材料：2:17型