硬磁性材料矫顽力

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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性材料矫顽力  高矫顽力永磁材料  一、高矫顽力永磁材料概述  铁磁材料是与人们生产生活密切相关的一种功能材料。根据铁磁性材料的矫顽力不同,可将其分为永磁材料和软磁材料。永磁材料的矫顽力一般均大于1000A/m,而软磁材料的矫顽力一般小于100A/m,最低可达/m左右。由于软磁材料的矫顽力低,技术磁化到饱和并去掉外磁场后很容易退磁。永磁材料矫顽力高,磁化饱和并去掉外磁场后仍能长期保持很强的磁性,因此又称为恒磁材料。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硬磁性材料矫顽力  高矫顽力永磁材料  一、高矫顽力永磁材料概述  铁磁材料是与人们生产生活密切相关的一种功能材料。根据铁磁性材料的矫顽力不同,可将其分为永磁材料和软磁材料。永磁材料的矫顽力一般均大于1000A/m,而软磁材料的矫顽力一般小于100A/m,最低可达/m左右。由于软磁材料的矫顽力低,技术磁化到饱和并去掉外磁场后很容易退磁。永磁材料矫顽力高,磁化饱和并去掉外磁场后仍能长期保持很强的磁性,因此又称为恒磁材料。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  永磁材料在外磁场中磁化时,外磁场对永磁体做的功称为磁化功。对于闭路永磁体来说,磁化功以磁能(BH)m的形式贮存于材料内部。对于开路永磁体来说,磁化功一部分贮存于永磁材料内部.另—部分以磁场的形式贮存于两磁极附近的空间。所以,永磁体是一个贮能器。利用永磁体磁极的相互作用和气隙磁场可以实现机械能或声能和电磁能的相互转换,制成多种功能器件:利用磁场与运动导线的相互作用,制造发电机、话筒、传感器,将机械能或声能转变为电能或电信号;利用磁场与载流导线的相互作用可制各种永磁电机,如音圈电机、步进电机以及扬声器、耳机等,将电能或电信息转变为机械能、声能或非电信息等;利用磁极间的相互作用力可实现磁传动、磁悬浮、磁起重、磁分离等;利用磁场与荷电粒子的相互作用做成各种微波功率器件。如微波通讯中的行波管、返波管、环行器等;利用磁场对物质产生的各种物理效应,如磁共振效应、磁化学效应、磁生物效应、磁光效应、磁霍耳效应等,制造核磁共振成像仪、霍耳探测器等;利用磁场使宏观物质磁化以改变其内部结构或键合力的性质与状态,制造磁水器、磁防蜡器、磁疗器件等。  矫顽力是永磁材料自身性能抵御外界磁场变化的一种能力。随着磁性器件,尤其是信息、通讯、计算机领域所用器件(如HDD、FDD、CD-ROM、FAX等)向小型化、轻型化、高速化、低噪声化方向发展,人们对高矫顽力永磁材料的需求不断增大。材料的矫顽力越高,表明它抗退磁能力越强,产生的磁场越不容易受外界干扰。同时,材料的矫顽力高,具有较好的温度稳定性,可在较高的温度下工作。同时其负载性可低一些,磁体可做得更薄一些,有利于永磁体薄型化和轻量化。而且,材料的高矫顽力化有利于提高材料的磁能积。所以,在要求稳定的高静磁场的马达以及扩音器等小型马达、电动机以及核磁共振等大型仪器设备等方面的应用,高矫顽力材料有其独到之处。  二、一些磁学参量和磁化曲线目的-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  一个宏观磁体由许多具有固有原子磁矩的原子组成,当原子磁矩同向平行排列时,对外显示的磁性最强;当原子磁矩紊乱排列时,对外不显示磁性。宏观磁体单位体积在某一方向的磁矩称为磁化强度M。为了描述材料的磁化状态(磁化强度和方向),通常引入磁化强度矢量的概念。把每单位体积(或每摩尔、每克)内的磁矩定义为磁化强度。式中μ为原于磁矩,V为磁体的体积,n为体积为V内的磁性原子数。  M?  ?μ  i?1  n  V  任何物质在外磁场作用下,除了外磁场H外,还要产生一个附加的磁场。物质内部的外磁场和附加磁场的总和称之为磁感应强度B。真空中的磁感应强度和外磁场成正比。  B?μ0H  1  式中μ0为真空磁导率。在物质内部磁感应强度为  B?μ0H?M    J?μ0M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  B的单位为Wb/m2,1Wb/m2=1T。J称为磁极化强度,单位为Wb/m2.有时也称为内禀磁感应强度。热退磁状态的铁磁性物质的M、J和B随磁化场H的增加而增加的关系曲线称为起始磁化曲线,简称为磁化曲线,它们分别称为M-H、J-H、B-H磁化曲线。Ms、Js。Bs分别为饱和强化强度、饱和磁极化强度以及饱和磁感应强度。  铁磁性物质的磁化曲线  三、高矫顽力材料中的磁自由能  强磁性物质中存在交换作用能、静磁能、退磁场能、磁晶各向异性能和磁弹性能等。交换能属于近邻原子间静电相互作用能,是各向同性的,它比其他各项磁自由能大102-104数量级。它使强磁性物质相邻原子磁矩自发有序排列。其他各项磁自由能不改变其自发磁化的本质,而仅能改变其磁畴结构。、交换能  在3d金属如Fe、Co、Ni中,当3d电子云重叠时,相邻原子的3d电子之间以每秒108的频率交换位置,因而它们之间存在交换作用,相邻原子3d电子的交换作用能Eex与两个电子自旋磁矩的取向(夹角)有关,若用经典矢量模型来近似,则Eex可表示为  Eex??  2A?2Cos?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  式中φ是相邻原子3d电子自旋磁矩的夹角;A为交换积分常数;σ是电子自旋角动量。在平衡状态,相邻原子3d电子磁矩的夹角值应遵循能量最小原理。当A>0时,为使交换能最小,则相邻原于3d电子的自旋磁矩夹角为零,即彼此同向平行排列,即铁磁性;当A<0时,为使交换能最小,相邻原子3d电子自旋磁矩夹角φ=180,即相邻原子3d电子自旋磁矩反向平行排列,称为反铁磁性耦合,即反铁磁性;当A=0时,相邻原子3d电子自旋磁矩间彼此不存在交换作用,或者交换作用十分微弱。在这种情况下,由于热运动的影响,原子自旋磁矩混乱取向,变成磁无序,即顺磁性。  在稀土金属中,4f电子半径较小,仅为~?,外层还有5s和5p电子层对4f电子起屏蔽作用,相邻的4f电子云不可能重叠,即没有象3d金属那样存在直接的交换作用。那么4f金属的磁畴能够发生自发磁化主要是4f电子是局域化的,6s是巡游电子,f电子和s电子之间要发生交换作用,使6s电子发生极化现象。而极化的6s电子自旋对4f电子的自旋有耦合作用,形成以巡游的6s电子为媒介,使磁性的4f电子自旋与相邻原子的4f电子自旋间接耦合起来,产生铁磁性自发磁化。  、静磁能  强磁性物质的磁化强度与外磁场的相互作用能称为静磁能EH。外场施加给磁体的力可认为有一个力矩L作用在磁体两端,力图使磁体M的方向与H的方向一致。如果转动磁体,使θ角增加dθ,则需要反抗力矩对磁体做功,使磁体在外场中的势能增加dE=Ldθ。积分后可得磁体在  外磁场对条形磁体的作用目的-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  2  磁场作用下的静磁能EH  L?μ0MH  EH?Ldθ?μ0MHSinθdθ??μ0MHCosθ?C  ??  、磁晶各向异性能EK  沿晶体的某些方向进行磁化时所需要的磁场比沿另外一些方向磁化所需的磁场要小得多,这些方向称为易磁化方向。当沿难磁化方向磁化磁体时,只有磁化场足够大才能使其磁化到饱和。Fe、Ni的易磁化方向和难磁化方向分别为(100)、(111)和(111)、(100)等。将磁体沿难磁化方向磁化到饱和所需的外场称为各向异性场HA。沿难磁化方向磁化需要更大的外场强度,因而HA的存在力图使原子磁矩转到与易磁化方向平行的方向上。HA的本质是磁晶各向异性。  单晶体的各向异性场HA  沿磁化曲线与J轴包围的面积是外磁场对铁磁体所做的磁化功。我们把沿晶体方向磁化与沿晶体易磁化方向磁化两者之间磁化功差值EK=W-W称为磁晶各向异性能。显然,沿易轴磁化,磁晶各向异性能最低;沿难轴磁化,磁晶各向异性能最高。高矫顽力材料通常具有较大的磁晶各向异性能。磁晶各向异性能可表示为: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  Fe、Ni单晶在不同晶轴方向的磁化曲线a-磁化功;b-Fe;c-Ni  2  EK?K1(?1?2??2?3??3?1)?K2(?1?  ?2??3)  2  2  2  2  2  2  2  2  a  b  c  式中α1、α2、α3分别是磁化强度M与立方晶体三个主轴夹角的方向余弦;K1和K2称(来自:写论文网:硬磁性材料矫顽力)为磁晶各向异性常数。常见的几种磁性材料的磁晶各向异性常数如表所示。对于单轴各向异性材料,磁晶各向异性能可表示为:Ek=Kusin2θ。其中Ku为感生各向异性常数。  几种磁性材料的磁晶各向异性常数目的-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  材料Fe50%Ni-FeCoSmCo5Sm2Co17Nd2Fe14B  结构立方立方立方立方立方四方  3  K1/(J/m3)×103×10335××××103  K2/(J/m3)12×103-××103  、退磁场与退磁场能  一个环状磁体沿其圆周方向磁化时,形成的磁路是闭合的.不存在磁极,也就不产生退磁场,开路磁体(有缺口)的两端则出现磁极,即N极和S极,并在其周围产生附加磁场。在材料内部这个附加磁场的方向与磁化方向相反(或接近相反),起着退磁作用,故称为退磁场,用Hd表示:  Hd??NM  开路磁体的退磁场  式中N称为退磁因子;“-”号表示Hd与M的方向相反。  退磁因子的大小与磁体形状和尺寸比有关。有限长的长旋转椭球体沿长轴方向的退磁因子Na和短轴方向的退磁因子Nb分别为:  1k?(k2?1)1/2  Nb?Nc?{k?ln[]}221/221/2  2(k?1)k(k?1)k?(k?1)  1  1kk?(k2?1)1/2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  Na?2?1]}21/221/2  k?12(k?1)k?(k?1)  式中k=l/d称为尺寸因子,d为短轴方向的半径。如果是球形试样,则Na=Nb=Nc=1/3;如果是细长的圆柱体,由于k很大,两端的磁极产生的退磁场很弱,Nc=0,Na=Nb=1/2;如果是无限大的薄板,Nc=1,Na=Nb=0。由此可见,随着长度l的增加,退磁因子迅速减小,如下表所示:  在长轴上磁化的长椭球、扁椭球和圆柱体的退磁因子  KXX  长椭球退磁因子  扁椭球退磁因子  0    圆柱体退磁因子  不妨估计一个退磁场的大小。设加给试样的外磁场为He,受退磁场影响而减弱后的真实磁化场为H,  H?He?NM?He?NχH  1  H?He  1?  χN  以铁为例,铁的磁化率χ=1000,当铁制成圆柱试样l/d=50时,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  退磁因子N=已相当小,但χN=,由式可见作用在铁试样上的真实磁场仅外磁场的%。从图中可看出,环状试样在磁场H1时达到B1值;细长棒状试样要达到B1则需要较大的磁场H2,粗短棒状试样则要更大的磁场H3,这正说明了退磁场对磁化的影响。退磁场Hd是磁化强度M的函数,因而退磁能Ed可表示为:  Ed???0?0HddM??0?0NMdM?  MM  ?0  2  4  不同几何尺寸试样的磁化曲线  2  NM  1-环状;2-细长棒;3-粗短棒  、磁弹性能  在磁场中磁化时,铁磁体的尺寸或体积发生变化的现象称为磁致伸缩。既然材料磁化要发生磁致伸缩,一旦这种形变受到限制,材料内部就要发生应力,因而存在一种弹性能,称为磁弹性能。磁弹性能的大小将与应力的大小和作用方向以及材料的磁致伸缩系数λs有关。对于各向同性材料,单位体积中的磁弹性能Eσ有如下表达式: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  E??  3  ?s  ?Sin2?2  当λs和σ符号相同,并θ=0时,磁弹性能最小.应力的方向是易磁化方向;而θ=90时,磁弹性能最大,在垂直应力的方向是难磁化方向。当λs和σ符号相反时,θ=0时能量最大,沿应力的方向是难磁化方向;而θ=90的方向磁弹性最小,垂直应力的方向应是易磁化方向。由此可见,应力也会使材料发生一种各向异性,称为应力各向异性,它也像磁各向异性那样影响着材料的磁化。  、畴壁能  根据外斯假设,铁磁状态物质中存在大量磁畴。磁畴之间的边界称为畴壁。平衡状态的磁畴结构应具有最小的能量。畸壁的宽度、磁畴的形状、尺寸和取向等磁畴结构因素是由交换能、退磁场能、磁晶各向异性能及磁弹性能决定的。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  畴壁是原子磁矩由一个磁畴的方向逐渐转向到相邻磁畴的方向的过渡区。畴壁内的交换能、磁晶各向异性能与磁弹性能都可能比畴内的高,所高出的这部分能量称为畴壁能,用Ew表示。畴壁单位面积的能量叫畴壁能密度,用γw表示,单位为J/m2。如果原子磁矩在相邻两原子间突然反向,则交换能的变化为4Aσ2;若在n个等距离的原面间逐步均匀转向,则在n+1个自旋磁矩的转向中,交换能的总变化为  180畴壁结构  ?Eex?A??/n  如果只考虑交换能,则畴壁越厚,交换能越小,即交换能使畴壁无限地加宽。但n越大,就有更多  22  的原子磁矩偏离易磁化方向.使磁晶各向异性能增加,即磁晶各向异性能力图使畴壁变薄。综合考虑以上两方面因素.为使总能量最小,可求得畴单能γw和畴壁厚度δ为下式。式中A1=Aσ2/a,A为交换积分常数,a为点阵常数,σ为普朗克常数。  ?w?2?A1K1  ???A1/K1  四、永磁材料的技术磁参量  技术磁参量可分为非结构敏感参量(即内禀磁参量),如饱和磁化强度Ms、居里温度Tc等,和结构敏感磁参量,如剩磁Mr或Br,矫顽力Hcb或Hcj。磁能积(BH)m等。前者主要由材料的化学成分和晶体结构决定;后者除了与内禀参量有关外,还与晶粒尺寸、晶粒取向、晶体缺陷、掺杂物等因素有关。  、饱和磁化强度Ms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  磁化过程中,当磁矩转动完成后,磁体被磁化到饱和状态,此时所具有的磁化强度称为饱和磁化强  5  磁性材料  magneticmaterial  具有磁有序的强磁性物质,广义还包括可应用  其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。磁性是物质  的一种基本属性。物质按照其内部结构及其在外磁场中  的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚  铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗  磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按性质分为  金属和非金属两类,前者主要有电工钢、镍基合金和稀  土合金等,后者主要是铁氧体材料。按使用又分为软磁材料、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,反应磁性材  料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。  磁石  单位质量的磁性材料在交变磁场中磁化,从变化  磁场中吸收并以热的形式耗散的功率称为磁损耗,或称  铁损耗,它包括磁滞损耗和涡流损耗。其中由磁滞现象  引起的能量损耗为磁滞损耗,与磁滞回线所包围的面积  成正比。在交变磁场中导电物质将感应出涡流,由涡流目的-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  产生的电阻损耗称涡流损耗。  磁性材料是生产、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。  软磁材料  softmagneticmaterial  具有低矫顽力和高磁导率的。软磁材料易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。软磁材料种类繁多,通常按成分分为:  ①纯铁和低碳钢。含碳量低于%,包括电磁纯铁、电解铁和羰基铁。其特点是饱和磁化强度高,价格低廉,加工性能好;但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大,只适于静态下使用,如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。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  ②铁硅系合金。含硅量%~%,一般制成薄板使用,俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后,可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加,热导率降低,脆性增加,饱和磁化强度下降,但其电阻率和磁导率高,矫顽力和涡流损耗减小,从而可应用到交流领域,制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。  ③铁铝系合金。含铝6%~16%,具有较好的软磁性能,磁导率和电阻率高,硬度高、耐磨性好,但性脆,主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。  ④铁硅铝系合金。在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感,脆性大,加工性能差。主要用于音频和视频磁头。  ⑤镍铁系合金。镍含量30%~90%,又称坡莫合金,通过合金化元素配比和适当工艺,可控制磁性能,获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。其塑性高,对应力较敏感,可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。  ⑥铁钴系合金。钴含量27%~50%。具有较高的饱和磁化强度,电阻率低。适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。  ⑦软磁铁氧体。非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高,饱和磁化强度比  金属低,价格低廉,广泛用作电感元件和变压器元件。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  ⑧非晶态软磁合金。一种无长程有序、无晶粒合金,又称金属玻璃,或称。其磁导率和电阻率高,矫顽力小,对应力不敏感,不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性,具有耐蚀和高强度等特点。此外,其居里点比晶态软磁材料低得多,电能损耗大为降低,是一种正在开发利用的新型软磁材料。  ⑨超微晶软磁合金。20世纪80年代发现的一种软磁材料。由小于50纳米左右的结晶相和非晶态的晶界相组成,具有比晶态和非晶态合金更好的综合性能,不仅磁导率高、矫顽力低、铁损耗小,且饱和磁感应强度高、稳定性好。现主要研究的是铁基超微晶合金。永磁材料  permanentmagneticmaterial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  具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料。①铝镍钴系永磁合金。以铁、镍、铝元素为主要成分,还含有铜、钴、钛等元素。具有高剩磁和低温度系数,磁性稳定。分铸造合金和粉末烧结合金两种。20世纪30~60年代应用较多,现多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、微特电机、继电器等。②铁铬钴系永磁合金。以铁、铬、钴元素为主要成分,还含有钼和少量的钛、硅元素。其加工性能好,可进行冷热塑性变形,磁性类似于铝镍钴系永磁合金,并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。用于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件。③永磁铁氧体。主要有钡铁氧体和锶铁氧体,其电阻率高、矫顽力大,能有效地应用在大气隙磁路中,特别适于作小型发电机和电动机的永磁体。永磁铁氧体不含贵金属镍、钴等,原材料来源丰富,工艺简单,成本低,可代替铝镍钴永磁体制造磁分离器、磁推轴承、扬声器、微波器件等。但其最大磁能积较低,温度稳定性差,质地较脆、易碎,不耐冲击振动,不宜作测量仪表及有精密要求的磁性器件。④稀土永磁材料。主要是稀土钴永磁材料和钕铁硼永磁材料。前者是稀土元素铈、镨、镧、钕等和钴形成的金属间化合物,其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的3~5倍,永磁铁氧体的8~10倍,温度系数低,磁性稳定,矫顽力高达800千安/米。主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁系统。钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料,其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高,不易碎,有较好的机械性能,合金密度低,有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。但其磁性温度系数较高,限制了它的应用。⑤复合永磁材料由永磁性物质粉末和作为粘结剂的塑性物质复合而成。由于其含有一定比例的粘结剂,故其磁性能比相应的没有粘结剂的磁性材料显著降低。除金属复合永磁材料外,其他复合永磁材料由于受粘结剂耐热性所限,使用温度较低,一般不超过150℃。但复合永磁材料尺寸精度高,机械性能好,磁体各部分性能均匀性好,易于进行磁体径向取向和多极充磁。主要用于制造仪器仪表、通信设备、旋转机械、磁疗器械及体育用品等。磁致伸缩材料  magnetostrictivematerial  具有显著磁致伸缩效应的磁性材料。已实用的磁致伸缩材料分为3类:①金属磁致伸缩材料。其饱和磁化强度较高,力学性能好,可承受较高的功率,但电阻率低,不适用于高频段。常用的有铁基合金、镍基合金。②铁氧体磁致伸缩材料。其饱和磁化强度较低,材料的气隙率影响其力学性能,故不能承受较高功率,但电阻率高,可用于高频段。③巨磁致伸缩材料。其磁致伸缩系数远高于常规材料,耦合系数也高;缺点是所需磁化场强高。磁致伸缩材料可用于制造超声和水声换能器件,如超声探伤器、超声钻头、回声探测器等;用于制造电信器件,如振荡器、滤波器、谐波发生  器等;也可用于制造自动控制器件及测量和传感器件。  磁记录材料  magneticrecordingmaterial  利用磁特性和磁效应输入、记录、存储和输出声音、图像、数字等信息的磁性材料。分为磁记录介质材料和磁头材料。前者主要完成信息的记录和存储功能,后者主要完成信息的写入和读出功能。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  磁记录材料的记录原理是:在记录信息过程中,输入信息先转变为相应的电信号输送到磁头线圈中,使记录磁头中产生与输入电信号相应的变化磁场;此时紧靠近气隙并以恒定速度移动的磁带上的磁记录介质受到变化磁场的作用,从原来的退磁状态转变为磁化状态,即将随时间变化的磁场转变为按空间变化的磁化强度分布;磁带通过磁头后转变到相应的剩磁状态,从而记录下与气隙磁场、磁头电流和输入信号相应的信息。当需要输出信息时,正好与上述记录过程相反。  磁记录材料按形态分为颗粒状和连续薄膜材料两类,按性质又分为金属材料和非金属材料。广泛使用的磁记录介质是γ-Fe2O3系材料,此外还有CrO2系、Fe-Co系和Co-Cr系材料等。磁头材料主要有Mn-Zn系和Ni-Zn系铁氧体、Fe-Al系、Ni-Fe-Nb系及Fe-Al-Si系合金材料等。  磁电阻材料  magneto-resistancematerial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  具有显著磁电阻效应的。强磁性材料在受到外加磁场作用时引起的电阻变化,称为磁电阻效应。不论磁场与电流方向平行还是垂直,都将产生磁电阻效应。前者称为纵磁场效应,后者称为横磁场效应。一般强磁性材料的磁电阻率在室温下小于8%,在低温下可增加到10%以上。已实用的磁电阻材料主要有镍铁系和镍钴系磁性合金。室温下镍铁系坡莫合金的磁电阻率约1%~3%,若合金中加入铜、铬或锰元素,可使电阻率增加;镍钴系合金的电阻率较高,可达6%。与利用其他磁效应相比,利用磁电阻效应制成的换能器和传感器,其装置简单,对速度和频率不敏感。磁电阻材料已用于制造磁记录磁头、磁泡检测器和磁膜存储器的读出器等。磁泡材料  magneticbubblematerial  在一定外磁场作用下,表面呈现磁泡阵列的磁性材料。强磁性材料在一定的外加磁场作用下,其表面形成圆柱状反磁化畴。因这种圆柱状磁畴从其柱轴方向看去好像浮在材料表面的圆泡,故称为磁泡畴,简称磁泡。磁泡材料主要为薄膜型材料,其单轴各向异性强,畴壁矫顽力小,迁移率高,在机械应力、温度等影响下稳定性好,化学稳定性高。磁泡材料薄膜的制备主要采用外延生长法,即将具有与待制磁泡材料相同或相近晶体构造和晶格常数的单晶基片,置于含有待制磁泡材料组分的熔体或溶液中,在一定条件下,磁泡材料沉积在基片上,形成具有一定晶面的磁泡材料薄膜。已实用的磁泡材料主要是稀土石榴石型铁氧体,可用以制造存取速度快、结构简单、功耗低、存储密度高的信息存储、记录和逻辑元件。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  永磁功能材料常称永磁材料,又称硬磁材料,而软磁功能材料常称软磁材料。这里的硬和软并不是指力学性能上的硬和软,而是指磁学性能上的硬和软。磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性),其特征是矫顽力(矫顽磁场)高。矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。而软磁材料则是加磁场既容易磁化,又容易退磁,即矫顽力很低的磁性材料。退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后,再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。  永磁材料是发现和使用都最早的一类磁性材料。我国最早发明的指南器(称为司南)便是利用天然永磁材料磁铁矿制成的。现在的永磁材料不但种类很多,而且用途也十分广泛。常用的永磁材料主要具有4种磁特性:(1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量  密度的量度;(2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(H)c]是永磁材料抵抗磁的和  非磁的干扰而保持其永磁性的量度;(3)高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度;(4)高的稳定性,即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。当前常用的重要永磁材料主要有:(1)稀土永磁材料,这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材目的-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  料,为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互  化物(又称金属间化合物)。图1是我国研制和生产  的钕铁硼稀土合金永磁材料。(2)金属永磁材料。  这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素  (如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料,主要  图1钕铁硼稀土永磁材料  有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类  永磁合金。铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等,发展较早,性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽,故应用范围也较广。铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等,但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形,可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用。(3)铁氧体永磁材料。这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广  义)。其特点是电阻率高,特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。除上述3类永磁材料外,还有一些制造、  磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。  图2铁-硅系软磁材料的磁  内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系目的-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  矫顽力分为磁感矫顽力和内禀矫顽力。磁体在反向充磁时,使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。但此时磁体的磁化强度并不为零,只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度,我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量,是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。在磁体使用中,磁体矫顽力越高,温度稳定性越好。退磁场是怎样产生的?能克服吗?对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正?产生:当一个有限大小的样品被外磁场磁化时,在他两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场。该磁场被称为退磁场,退磁场Hd的强度与磁体的形状及磁极的强度有关。  能否克服:因为退磁场只与材料的尺寸有关,短而粗的样品,退磁场就很大,因此可以将样品做成长而细的形状,退磁场就将会减小。然而实际工作中,材料的尺寸收到限制,因此不可避免的受到退磁场的影响。  校正:由于受到退磁场的影响,作用在材料中的有效磁场Heff比外加磁场Hex  要小。即Heff=Hex-NM  某一铁的旋转椭球长轴为1毫米,短轴直径为毫米,饱和磁环强度为u0Ms=,求长轴和短轴方向的退磁场。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  解:长轴/短轴=1/=10  查表可知,当椭球的的纵横比为10时,沿长轴的退磁因子Nz=,又Nx+Ny+Nz=1,所以Nx=Ny=  由退磁场公式:  长轴退磁场Hd1=NMs=*=m  同理短轴退磁场Hd2=m  顺磁性朗之万理论的内容是什么?在量子力学范畴内如何对其修正?  内容:原子磁矩之间无相互作用,为自由磁矩,热平衡态下为无规则分布,受外加磁场作用后,原子磁矩的角度分布发生变化,沿着接近于外磁场方向作择优分布,因而引起顺磁磁化强度。  试比较亚铁磁性物质和铁磁性物质的异同点?  答:相同点:1)、都存在磁有序-无序的转变温度,2)、都存在磁滞现象,3)、存在磁晶各向异性,4)、存在磁致伸缩现象;  不同点:饱和磁化强度MS较低,仅为铁磁性金属的1/3;居里温度较低,多数在500~800K之间,主要是交换作用强度较弱;电阻率高,可达109Ω·m;介电常数ε大。  试用洪德法则计算铁原子的原子磁矩.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。

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