磁性材料的特性与运用

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1、［键入公司名称］物理论文磁性材料的特性与运用周学号：2013/7/28磁性材料，是古老而用途十分广泛的功能材料，而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用，例如中国古代用天然磁铁作为指南针。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，例如将永磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。可以说，磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常认为，磁性材料是指由过度元素铁、钻、鎳及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料的特性及其应用关于磁性材料的最早记载见于春秋战国时期，现代人类将磁性材料按用途分

2、为永磁材料、软磁材料、磁记录材料以及具有特殊功能的磁性材料。_■磁性材料的分类物质按照其内部结构及其在外磁场屮的性状讲：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，抗磁性物质和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料从物质和结构上讲：可分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类；铁氧体磁性材料乂可分为多晶结构和单晶结构材料。从应用功能上讲，磁性材料乂可分为软磁材料，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。软磁材料，永磁材料及磁记录材料中既有金属材料又

3、有铁氧化体材料:而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了。磁性材料从形状上讲：分为粉体材料，液体材料，块体材料，薄膜材料等。二■磁性材料的运用磁性材料的用途广泛，是生产，生活，国防科学技术屮广泛作用的材料。主要是利用其各种磁特征和特殊效应制成的元件或器件；用于储存，传输和转换电磁能量与信息；或在特定空间产生一定强的和分布的磁场；有时也以材料的自然形态而直接利用（如磁性液体）。磁性材料在电子技术领域和其他科学技术领域中都有重要的作用，制造电力技术中的滤波器和增感器；国防技术川的磁性水雷，电磁炮；和各种家用那个电器等。此外磁性材料在地矿探测，海洋探测及信息能源生物空间等新技术屮也获

4、得了广泛的作用。一、永磁材料磁体被磁化后去除外磁场仍具有较强的磁性，特点是矫顽力高和磁能积大。铝鎳钻的主要应用在电子点火系统、电度表、伏安表、医疗仪器、工业电机、磁力簧片开关、发电机、手动工具、白动售货机等领域。铁氧体永磁材料具有矫顽力大，重量轻，原材料来源丰富,价格便宜，耐氧化，耐腐蚀，磁晶体的各向异性常数大，退磁曲线近似为直线等优点。而缺点是剩磁较低，温度系数大，易碎。由于其剩磁较低，故一般适合设计成扁平形状。由于成本低廉，铁氧体磁材有广阔的应用领域，从电机、扬声器到玩具、工艺品，因而是目前应用最广的永磁材料。永磁材料有多种用途：a•基于电磁力作用原理的应用主要有：扬声器，话筒

5、，电表，按键，电机，继电器，传感器，开关等。B•基于磁电作用原理的应用主要有：磁控管和行波管等微波电子管，显像管，钛泵，微波铁氧化器件，磁阻器件，崔尔器件等。C•基于磁力原理的应用主要有：磁轴承，选矿机，磁力分离器，磁性吸盘，磁密封，磁黑板，玩具，标牌，密码锁，复印机，控温计等。其他方面的应用还有：磁疗，磁化水，磁麻醉等。二、软磁材料金属软磁材料同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力，例如工程纯铁,铁铝合金，铁钻合金，铁银合金等，常用于变压器等。(1)纯铁和低碳钢。含碳量低于0.04%,包括电磁纯铁、电解铁和按基铁。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、

6、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。软磁材料的应用甚广，主要用于磁性天线，电感器，变压器，磁头，耳机，继电器，振动子，电视偏转器，电缆，延迟线，传感器，微波吸收材料，电磁铁，加速器高频加速腔，磁场探头，磁性基片,磁场屏蔽，电磁吸盘，磁敏元件等。(2)铁硅系合金。含硅量0.5%〜4.8%,—般制成薄板使用，俗称硅钢片。在纯铁屮加入硅后，对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

7、、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)線铁系合金。線含量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、