材料学概论小论文

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1、1磁性陶瓷简介11.1磁性陶瓷的特性11.1.1磁性陶瓷的磁性11.1.2磁滞回线21.2磁性陶瓷的分类32.磁性陶瓷的开发和应用42.1铁氧体吸波材料42.2铁氧体信息存储材料52.2.1磁记录52.2.2磁头材料52.3磁性流体磁流体53.参考文献61磁性陶瓷简介1・1磁性陶瓷的特性1.1.1磁性陶瓷的磁性磁性陶瓷简称磁性瓷，其导电性与半导体相似,因其制备工艺和外观类似陶瓷而得名。它在现代无线电电子学、口动控制、微波技术、电子计算机、信息储存、激光调制等方面都有广泛的用途。物质的磁性來自原子磁炬。原子以由原子核为屮心的屯子轨道运动为特征。原子核外的电子沿着一定的轨道绕着原子核作轨

2、道运动，由于电磁感应，产生轨道磁矩。另一方面电子本身述不停地作自旋运动,产生自旋磁矩。原子的磁矩就是这两种磁矩的总和。在一些物质中，存在着一种特殊的相互作用，从而影响物质中磁性原子、离子的磁矩的相对方向性的排列状态。当这种作用较强的物质处在较低温度时，磁矩可能形成有序的排列。物质中磁矩排列方式如图1所示。其中铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性排列方式为有序排列。(e)弱铁確性(寄生铁磁性〉(f＞准铁磁性(g)螺城也GtA二二(d)亚铁磁性图1各种磁性物质屮原子或离子磁矩的排列示意图通常所说的磁性材料是指常温下为铁磁性或亚铁磁性的在宏观上表现出强磁性的物质。磁性陶瓷大多属于亚铁磁性。由于陶瓷具

3、有复杂的结晶状态，实际上根据原子(或离子)的种类和晶体结构不同，在外部可观察到更复朵的磁性现彖。磁性陶瓷按其晶格类型可分为尖晶石型、石榴石型、磁铅石型、钙饮矿型、钛铁石型、氯化钠型、金红石型、非晶结构等八类。以当前被研究得最详细、实用上又最重要的尖晶石结构的铁氧体为例。它的一般的化学式为MFe204,式中的M为2价金属离子。尖晶石结晶的单胞由8个分子组成，含有8个2价金属、16个3价金属、32个氧。为空间群D7h-F3dm的立方晶体，其模型示于图2。氣作最密集的排列（而心立方），金加离子嵌入到氧离子堆积的空隙屮。其屮被4个氧离子包围的位置为A位置，被6个氧离子包围的位置为B位置。八（

4、110（b）仅B位甘的关系tHO)i'二(110)—IIyf一丁护A（a）大球为氧.白球表A位冒.黑球表B位盘图2尖晶右结构中的单胞奈尔铁磁理论认为A、B离了通过氧产生超交换作用，如图3所示。其中最主要的超交换作用是A-B间作甩这种位置的磁性离子的磁矩呈平行排列。B—B间、A—A间的相互作用与A-B间相比，成了弱的负相互作用。若A-B不产生相互作用（例如在A的位置没有磁性离子时），B-B间为反铁磁排列。物质内部的原了磁矩、即使在没有外加磁场作用时，就已经以某种方式排列起来了,也就是说已经达到一定程度的磁化了，称为自发磁化。当磁性物质被加热升温到一定数值时，热运动会破坏磁矩的有序排列，

5、使口发磁化完全消失,这个温度叫居里温度，也称居图3A、B的最短距离的相对位置1.1.2磁滞回线磁性物质的另一基本特性是表现磁化过程的特性，即得到磁滞回线，如图4所示。6fL/CI旋maf化区城不连续磁化区城"5凹磁化'区域i丿HeHf不连续磁化区域如础/化区城/Amu/(■)比•矫顽力:起妇耳比率片“:最大导恿率:8,-B,图4磁滞回线图4(a)给出了磁场强度H和磁感应强度B的关系，其过程如箭头所示。这种磁滞冋线形状和大小,其过程如箭头所示。这种磁滞冋线的形状和大小，首先随磁性物质的种类和组成而界，其次也受磁化机理、初磁化区域、不连续磁化区域、冋转磁化区域等暂存的方式的影响。图4(

6、b)给出了六种物理量，它们是磁性物质的重要性能指标，对指导磁性物质的应用具有重要的意义。铁氧体与其他种类的磁性材料相比，还具有电阻率高、可在高频范围使用，硬度大、化学性质稳定;使用陶瓷制备工艺,适宜于大批星生产;成木低、价格较便宜等特点。1•2磁性陶瓷的分类磁性陶瓷主要是指铁氧体。铁氧体的类型名称特性常见物质用途软磁性铁氧体在低磁场作用下沿磁场方向强烈磁化，撤去磁场则磁性消失。猛锌铁氧体镰锌铁氧体高频磁芯元件、记忆兀件和录曰.录像机的磁头。硬磁性铁氧体一旦被磁化，就可长久保持磁性，又称为永磁铁氧麻。顿铁氧体锂铁氧体扬声器、电表、助听器、录音磁头等矩磁性铁氧体具有矩形磁滞回线镁猛铁氧体

7、锂猛铁氧体记忆元件、逻辑元件、磁放大器和开关元件等。旋磁性铁氧体在高频磁场下，平面偏振电磁波在材料中按一定方向传播过程中，偏振面不断绕传播方向旋转。尖晶石型铁氧体磁铁石型铁氧体石榴石型铁氧体微波元件压磁铁氧体具有磁致伸缩的材料，可将电能与机械能相互转化。银铜铁氧体银锌铁氧体水声器件、计算机存储器.机械滤波器和电讯.测量元件。图5铁氧体的类型2.磁性陶瓷的开发和应用铁氧体和铁粉芯永久磁铁是磁性瓷的代表。铁氧体是作为高频用磁性材料而制备的金属氧化物烧结磁性体，