《功能材料作业》word版

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1、永磁铁氧体材料研究进展摘要：永磁铁氧体又称为硬磁铁氧体，是一种新型的非金属磁性材料，它只需外部提供一次充磁能量，就能产生稳定的磁场，从而向外部持续提供磁能。本文综述了永磁材料及永磁铁氧体的特性，简介了永磁铁氧体的发展历程和研究现状，对目前常用的几种制备永磁铁氧体粉料方法进行了简单介绍，并对永磁铁氧体的发展前景进行了展望。关键词：永磁材料永磁铁氧体化学共沉淀法前言磁性材料是一种重要的功能材料，广泛应用于各类电子、电力产品之中。而作为应用材料的铁氧体在磁性材料中更是占着举足轻重的作用，随着电子设备的小型化、轻型化、薄型化技术的发展，对永磁铁氧体器件的体积、重量、性

2、能有着越来越高的要求。计算机、多媒体电脑、通信网络、汽车电子和电动汽车等高新技术的发展又给高性能永磁铁氧体提供了广阔的应用市场。现代电子信息技术和环保产业的发展推动着高性能永磁铁氧体材料向前迈进，高剩磁(Br)、高矫顽力(Hc)、高能积(BH)max的高性能永磁铁氧体是近几年来世界电子信息产业、汽车工业高速发展的最新市场需求，特别是“智能”高速公路要求与之配套的汽车、轿车“智能”驾驶仪将被大量地采用，为高性能永磁铁氧体材料提供更宽的应用领域[1]。1933年加藤和武井研制成立方晶系的钻铁氧体，揭开了氧化物永磁材料研究的序幕。1938年Adeskold确定了磁铅

3、石矿的晶体结构，为六角晶系永磁铁氧体的发展奠定了结晶学的基石。1952年Went等人[2]对各向同性的钡铁氧体的制备及其磁性进行了系统的研究。1954年各向异性的钡铁氧体生产工艺问世[3]，使磁能积大幅度的提高。1963年高性能的铭铁氧体投产[4]。70年代，永磁铁氧体的产量己在永磁材料领域中占首位。六角晶系铁氧体体作为永磁材料、超高频软磁材料、微毫米波段材料，其用途十分广泛。因其价格低廉，成为目前产量最高，用量较大的永磁材料，同时由于其具有单轴磁晶各向异性，作为一种磁记录材料，在专业用录像带、数字录音带及垂直磁记录硬盘等方面也获得了很大效果，成为一种前景光明

4、的新型高密度磁记录材料[5]。六角晶系中的磁铅石型永磁铁氧体由于具有优越的性价比，较高的居里温度以及化学稳定好等特点，占据着永磁材料的市场的较大份额。近年来，随着材料科学的不断发展、纳米材料的开发和研究并用于制备铁氧体材料，使铁氧体材料的性能有了很大的改善和提高。但作为传统六角晶系的钡磁铅石型(BaM)铁氧体和锶磁铅石型(SrM)第8页共8页铁氧体，由于其制备工艺和加工技术儿乎已经达到了它们的极限，要想再提高它们的磁性能甚难。然而就在近些年人们开始意识到通过掺杂或组合掺杂来实现各种离子代换来改变磁性材料的交换作用、磁晶各向异性等本征特性从而改善材料的磁性能和和

5、物理性能。其中尤以稀土族的La离子和过渡族的Co离子替代效果显著[6]。1永磁材料的特性永磁体是受外磁场磁化后，撤去外场时仍保留剩磁的磁性体。永磁材料性能的好坏，最全面的判据是各种外界条件(温度、时间、辐射、震动等)下的退磁曲线的形状，通常只采用下述几个参量来标志性能的好坏；(1)最大磁能积(B·H)m，简称磁能积或优值，这是退磁曲线上B和H乘积最大的一点。在满足同样要求(磁场的数值和空间的范围)的情况下，(B·H)m大的材料，用料最少。因此(B·H)m的数值越大越好。(2)矫顽力Hc又称磁感矫顽力HcB，这是退磁曲线上使B=0的磁场。Hc大的材料，抗干扰能力

6、强，磁体使用时的形状可以扁平。因此，Hc愈大愈好。在退磁曲线上使M=0的磁场，称为内禀矫顽力Hcm，(本论文中Hc均表示Hcm)，内禀矫顽力的绝对值总是大于磁感矫顽力的绝对值即

7、Hcm

8、>

9、HcB

10、。(3)剩磁Br，Br越大，永磁性能越好。(B·H)m,Hc和Br三者是相联系的。欲想Hc的数值要大，则Br的数值必须要高。因此，Br数值的高低，直接影响(B·H)m和Hc数值的高低，而提高Br的数值，除了改善制造工艺以外，关键就是提高饱和磁化强度Ms。所以选择Ms高的成分，实在是制造优值永磁材料的先决条件。论述如下:从退磁曲线上容易看到，欲想(B·H)m大，则要求

11、Br和Hc必须要大。从B=μ0(H+M)中可见当H=0时，Br=μ0Ms(1)当B=0时，

12、HcB

13、=Mα(2)在退磁曲线上，负磁场下的磁化强度不会大于磁场为零时的磁化强度Mr。而Mα正是负磁场下的磁化强度，故Mα≤Mr。所以由(1)，(2)可得

14、HcB

15、≤Mr=Br/μ0（3）式(3)说明，只有Br大，HcB才能大。式(3)说明，只有Ms大的成分，才可能有Br大的材料(因为Mr≤Ms，故Br=μ0Mr≤μ0Ms)。(4)稳定性——温度系数和不可逆损失。永磁材料的性能，因受外界条件的干扰而发生变化，为了减少这种变化，往往在材料应用之前，需要进行一些处理，以便材

16、料在使用时性能保持稳定这就是通常所说的