化工铁磁材料及磁致伸缩的

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1、课题：铁磁材料及磁致伸缩的应用研究研究者（05级物教<9>班）——田殿鹏（组长，演讲者）张娟娟李蕊霞06年11月23日制作铁磁材料及磁致伸缩的应用研究一，铁磁质的定义；二，铁磁质的分类，及其应用：三，磁致伸缩的定义及应用。1，铁磁材料是什么？铁磁质是一种性能特异，用途广泛的磁介质。铁，钴，镍及其许多合金以及含铁的氧化物都属于铁磁质。铁、钢、镍、钴等铁磁材料，没有受外磁场的作用时，其分子电流所产生的合成磁矩在宏观上等于零，因而不呈现磁性。当铁磁材料被引入外磁场时，在外磁场的作用下，内部分子磁矩排列整齐的过程称为磁化。某些铁磁物质一经磁化

2、。即使去除外磁场后，仍有很大的剩余磁感应强度，因此被广泛地应用于仪表与微电机等设备中用以产生磁场。返回(1)软磁材料磁滞回线细长，剩磁很小。象软铁、坡莫合金、硒钢片、铁铝合金、铁镍合金等。由于软磁材料磁滞损耗小，适合用在交变磁场中，如变压器铁芯、继电器、电动机转子、定子都是用软件磁性材料制成。(2)硬磁性材料磁滞回线较粗，剩磁很大，这种材料充磁后不易退磁，适合做永久磁铁。2，铁磁材料的分类(3)非金属氧化物----铁氧体磁滞回线呈矩形，又称矩磁材料，剩磁接近于磁饱合磁感应强度，具有高磁导率、高电阻率。它是由Fe2O3和其他二价的金属氧

3、化物（如NiO，ZnO等粉末混合烧结而成。可作磁性记忆元件。硬磁性材料如碳钢、铝镍钴合金和铝钢等。可用在磁电式电表、永磁扬声器、耳机以及雷达中的磁控管等。3,铁磁材料的应用[1]，当前常用的重要硬磁材料主要有：稀土永磁材料，这是当前磁能积最高的一大类永磁材料，以稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物（又称金属间化物）。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金就是永磁材料。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）为为重要组元的合金型永磁材料，主要有铝镍钴（AlNiCo）系和铁铬钴（FeCrCo）系两大类永磁合金。

4、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。铁氧体永磁材料。这是以Fe203为主要组元的复合氧化物强磁材料（狭义）和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。[2]，当前常用的软磁材料主要有：铁—硅系软磁材料，常称硅刚片，是电机工业广泛使用的磁性材料。铁--镍系软磁合金是磁导率和矫顽力低的性能良好的软磁材料，

5、有着广泛的应用。铁氧体软磁材料，其突出优点是电阻率极高，可以在高频率或超高频率使用，在通信和多种电子学器件中有着重要的应用。返回1，什么是磁致伸缩原理？磁致伸缩：磁性材料被磁化时，其各个方向的长度将会发生微小的变化（伸长或缩短），这种现象称为磁致伸缩。不同的磁性物质磁致伸缩的长度是不同的。磁致伸缩技术原理是利用两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号，然后计算这个信号被探测所需的时间周期，从而换算出准确的位置。2，磁致伸缩材料的分类：具有显著磁致伸缩效应的磁性材料称为磁致伸缩材料。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

6、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（材料在磁场力作用下产生的伸缩量与材料原长度之比）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。目前磁致

7、伸缩智能材料的主流是稀土磁致伸缩材料，稀土超磁致伸缩材料是近期才发展起来的一种新型功能材料。这种材料在电磁场的作用下可以产生微变形或声能，也可以将微变形或声能转化为电磁能。在国防、航空航天和高技术领域应用极为广泛，如声纳与水声对抗换能器、线性马达、微位移驱动（如飞机机翼和机器人的自动调控系统），噪声与振动控制系统、海洋勘探与水下通讯、超声技术（医疗、化工、制药、焊接等）、燃油喷射系统等领域。它具有磁致伸缩值大，机械响应速度快和功率密度高特点。3，磁致伸缩智能材料的主要用途是：（1）由于稀土超大磁致伸缩材料比传统材料在性能上有了惊人的提

8、高，所以在电器、家电、通讯器材、电脑等生产领域，稀土磁致伸缩材料逐渐取代了传统的磁致伸缩材料和电致伸缩材料，使产品升级和更新换代更加容易。（2）由于稀土超大磁致伸缩材料的独特的性能，特别是在应用领域里呈现出的重要使用价值