有铁磁性的材料

《有铁磁性的材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划有铁磁性的材料　　铁磁性材料　　铁磁性物质属强磁性材料，　　它在电工设备和科学研究中的　　应用非常广泛，按它们的化学成　　分和性能的不同，可以分为金属　　磁性材料和非金属磁性材料两大族。　　1金属磁性材料　　金属磁性材料是指由金属合　　金或化合物制成的磁性材料，绝　　大部分是以铁、镍或钴为基础，再加入其他元素经过高温熔炼、机械加工热处理而制成，这种磁性材料在高温、低频、大功率等条件下，有广泛的应用，但在高频范围，它的应用则受到限制。金属磁性材料还可分为硬磁、软磁和压磁材料等，实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状有很大差异，图示给出了三种不同铁磁材料的磁滞回线，其中，软磁性材料的面积最小；硬磁材料的矫顽力较大，剩磁也较大；而铁氧体材料的磁滞回线则近似于矩形，故亦称矩磁材料。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　软磁材料的特点是相对磁导率?r和饱和磁感强度Bmax一般都比较大，但矫顽力Hc比硬磁质小得多，磁滞回线所包围的面积很小，磁滞特性不显著如图(a)，软磁材料在磁场中很容易被磁化，而由于它的矫顽力很小，所以也容易去磁，因此，软磁材料是很适宜于制造电磁铁、变压器、交流电动机、交流发电机等电器中的铁心的另一个原因。　　BrHc硬磁材料又称永磁材料，它的特点是剩磁和矫顽力都比较大，磁滞回线所包围的面积也就大，　　磁滞特性非常显著如图(b)，所以把硬磁材料放在外磁场中充磁后，仍能保留较强的磁性，并且这种剩余磁性不易被消除，因此硬磁材料适宜于制造永磁体。在各种电表及其他一些电器设备中，常用永磁铁来获得稳定的磁场。1998年6月3日，由美国“发现者号”航天飞机携带的、美籍华裔物理学家丁肇中教授组织领导的阿尔法磁谱仪上所用的永磁体，就是由中国科学院电工研究所等单位研制的稀土材料钕铁硼永磁体，其磁感强度高达0.14T，该永磁体的直径为1.2m，高0.8m，而阿尔法磁谱仪是用来探测宇宙中反物质和暗物质的，这是人类第一次将大型永磁铁送入宇宙空间，对宇宙中的带电粒子进行直接观测，它极有可能给人类开拓一个全新的科学领域而带来一次新的科学突破。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　压磁材料具有强的磁致伸缩性能，所谓磁致伸缩是指铁磁性物体的形状和体积在磁场变化时也会发生变化，特别是改变物体在磁场方向上的长度。当交变磁场作用在铁磁性物体上时，它随着磁场的增强，可以伸长，或者缩短，如钴钢是伸长，而镍则缩短，不过长度的变化是十分微小的，约为其原长的1/，磁致伸缩在技术上有重要的应用，如作为机电换能器用于钻孔、清洗，也可作为声电换能器用于探测海洋深度、鱼群等。　　2非金属磁性材料——铁氧体　　铁氧体，又叫铁淦氧，是一族化合物的总称，它由三氧化二铁和其他二价的金属氧化物　　2.马氏体或铁素体型：如430、420、410等；奥氏体型是无磁或弱磁性，马氏体或铁素体是有磁性的。　　上面提到奥氏体是无磁或弱磁性，而马氏体或铁素体是带磁性的，由于冶炼时成分偏析或热处理不当，会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样，304不锈钢中就会带有微弱的磁性。　　另外，304不锈钢经过冷加工，组织结构也会向马氏体转化，冷加工变形度越大，马氏体转化越多，钢的磁性也越大。如同一批号的钢带，生产Φ76管，无明显磁感，生产Φ管。因泠弯变形较大磁感就明显一些，生产方矩形管因变形量比圆管大，特别是折角部分，变形更激烈磁性更明显。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利度，要有锋利度必须有一定的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变。增加硬度后才能作刀剪。但这类不锈钢内部组织为回火马氏体，具有导磁性，可被磁铁吸引。因此不能简单地用是否有磁性来说明不锈钢。　　磁性材料　　摘要：本文首先介绍了磁性材料的几种分类，然后简单介绍了磁性材料的磁化　　曲线及常用磁性能参数，最后介绍了铁氧体磁性材料及其用途。关键词：磁性材料，磁化曲线，磁性能参数，铁氧体　　一、引言　　磁性材料主要是指由过度元素铁,钴,镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料的应用很广泛，可用于电声、电信、电表、电机中，还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。　　二、磁性材料的分类　　磁性材料从材质和结构上讲，分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类，铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　从应用功能上讲，磁性材料分为：软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料；而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了。因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应，导致金属磁性材料无法使用，而铁氧体的电阻率非常高，将有效的克服这一问题，从而得到广泛应用。　　磁性材料从形态上讲，包括粉体材料、液体材料、块体材料、薄膜材料等。　　三、磁性材料的基本特性　　1.磁性材料的磁化曲线　　磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁感应强度B或磁化强度M，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁感应强度B达到一个确定的饱和值Bs，继续增大H，Bs保持不变，这时材料达到了磁饱和状态；当材料的B值达到饱和后，外磁场H降低为零时，B并不恢复为零，而是保留一定的磁性，这种现象叫做磁滞现象。材料的工作状态相当于B～H曲线或M～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。　　2.磁性材料的常用磁性能参数　　饱和磁感应强度Bs：是指磁性材料达到磁饱和状态时所对应的B值。其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。　　剩余磁感应强度Br：磁性物质被磁化到饱和后，再将磁场强度下降到零时，在磁性物质中残留的磁感应强度。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　矩形比：Br∕Bs。当Br/Bs≈1时磁滞回线近似为矩形，具有近似矩形磁特性的磁心，称为矩形磁心。在理想情况下，Br/Bs＝1，磁滞回线呈理想矩形。　　矫顽力Hc：使磁性物质完全退磁所需的反向磁场强度Hc称为矫顽磁场强度，俗称矫顽力。其大小取决于材料的成分及缺陷。　　磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。　　初始磁导率μi、相对磁导率μr、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。　　居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度称为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。　　损耗P：分为磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe，P=Ph+Pe。　　降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率ρ。　　四、铁氧体磁性材料目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　磁性材料是一种重要的电子材料，早期的磁性材料主要采用金属及合金系统。随着生产的发展，在电力工业、电讯工程及高频无线电技术等方面，迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能磁性材料。在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上，研制出了一种新型磁性材料——铁氧体。铁氧体属于氧化物系统的磁性材料，是以氧化铁和其他铁族元素或稀土元素氧化物为主要成分的复合氧化物，可用于制造能量转换、传输和信息存储的各种功能器件。　　铁氧体磁性材料按其晶体结构可分为：尖晶石型、石榴石型、磁铅石型、钙钛矿型，其中M指离子半径与Fe2?相近的二价金属离子，R为稀土元素。　　按铁氧体的用途不同，又可分为软磁、硬磁、旋磁、矩磁和压磁材料等几类。软磁材料是指在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的一种铁氧体材料。有实用价值的软磁铁氧体主要是锰锌铁氧体Mn－ZnFe2O4和镍锌铁氧体Ni－ZnFe2O4。软磁铁氧体的晶体结构一般都是立方晶系尖晶石型，这是目前各种铁氧体中用途较广，数量较大，品种较多，产值较高的一种材料。主要用作各种电感元件，如滤波器、变压器及天线的磁性部分和磁带录音、录像的磁头。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而且在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。镁锰铁氧体Mg－MnFe2O4、镍铜铁氧体Ni－CuFe2O4及稀土石榴石型铁氧体R3Fe5O12是主要的旋磁铁氧体材料。磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的直流磁场和电磁波磁场的作用下，电磁波在材料内部按一定方向的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象。旋磁现象实际应用在微波波段，因此，旋磁铁氧体材料也称为微波铁氧体。主要用于雷达、通讯、导航、遥测、遥控等电子设备中。　　重要的矩磁材料有锰锌铁氧体Mn－ZnFe2O4和温度特性稳定的Li－Ni－Zn铁氧体、Li－Mn－Zn铁氧体等。矩磁材料具有辨别物理状态的特性，如电子计算机的“1”和“0”两种状态，各种开关和控制系统的“开”和“关”两种状态及逻辑系统的目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　“是”和“否”两种状态等。几乎所有的电子计算机都使用矩磁铁氧体组成高速存贮器。另一种新近发展的电子计算机使用的磁性材料是磁泡材料，因为某些石榴石型磁性材料的薄膜在磁场加到一定大小时，磁畴会形成圆柱状的泡畴，貌似浮在水面上的水泡，泡的“有”和“无”可用来表示信息的“1”和“0”两种状态。由电路和磁场来控制磁泡的产生、消失、传输、分裂以及磁泡间的相互作用，即可实现信息的存储记录和逻辑运算等功能，其在电子计算机、自动控制等科学技术中有着重要的应用。压磁材料是指磁化时能在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料。目前应用最多的是镍锌铁氧体Ni－ZnFe2O4、镍铜铁氧体Ni－CuFe2O4和镍镁铁氧体Ni－MgFe2O4等。压磁材料主要用于电磁能和机械能相互转换的超声器件、磁声器件及电讯器件、电子计算机、自动控制器件等。　　参考文献　　[1]芶秉聪，胡海云.大学物理[M].北京：国防工业出版社，XX.　　[2]田民波.磁性材料[M].北京：清华大学出版社，XX.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。