铁氧体永磁性材料及应用培训教材

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1、二、铁氧体的分类1.其结晶结构分类可分为三类：(1)尖晶石型：结晶结构类似天然的尖晶石矿石分子式为：(Fe.Mn)Al2(SiO4)3(2)磁铅石型：结晶结构类似天然磁铅石矿石分子式为：Pb(Fe7.5Mn3.5Al0.5Ti0.5)O19(3)石榴石型：结晶结构类似天然石榴石矿石分子式为：(Fe.Mn)3Al2(SiO4)32.按应用分类铁氧体按其应用可分为如下五类：软磁、永磁、旋磁、矩磁、压磁。三、铁氧体的磁化曲线和磁滞迴线1.磁化曲线磁性材料的磁通密度、磁极化强度、磁化强度随磁场变化而变化的一条曲线。B-H曲线、J-H曲线、M

2、-H曲线MMrOABCDHsH(a)M-H曲线DABCBrBOHsH(b)B-H曲线图1磁化曲线MsBs三、铁氧体的磁化曲线和磁滞迴线曲线上：(1)OA为初始磁化部分，这时的磁化属于畴壁位移，是可逆磁化(2)AB为曲线的陡峭部分，这时磁化有畴壁位移和磁矩转动，此时磁化是不可逆的(3)BC趋近饱和部分，磁化机理是磁矩转动，此时磁化是不可逆的(4)CD部分为饱和或趋近饱和，在M-H为一直线而在B-H曲线CD为一斜线，这时B中包含有H部分。三、铁氧体的磁化曲线和磁滞迴线2.磁滞迴线(1)磁滞迴线的定义以B-H磁滞迴线为例说明磁滞迴线的定义

3、。磁性材料从磁中性状态开始在外加磁场H作用下，磁感应强度B随H的增大而增大，当H增大到一定值即H=Hs时，B=Bs，而H再增大时，B几乎不再增大。当H＝0时，B不等于0而B=Br。H再沿反方向增大到H=Hcb时B=0。H再增大到H=-Hs时，B=-Br值。如图中的由A到B的变化曲线1，这个过程叫反磁化过程，若再与1相反的又一个由B到A的反磁化过程形成曲线2，这样由A到B，又由B到A的闭合磁化曲线就叫磁滞迴线。图2磁滞迴线ABBr-BrBsHsHcb-Hs-Bs12三、铁氧体的磁化曲线和磁滞迴线(2)磁滞迴线上各参数的意义a.饱和磁化

4、强度Hs把磁性材料磁化到饱和时所需的外加磁场强度值。b.饱和磁感应强度Bs磁性材料在技术磁化中，其B值随H增大而增大，当H＝Hs时，B＝Bs，Bs叫饱和磁感应强度。C.剩余磁感应强度Br在磁化过程中，当H由Hs反方向减少到H＝0时，B≠0，B=Br，Br叫剩余磁感应强度，形成机理是磁滞原因。D.矫顽力Hcb在反磁化过程中，当H反向增加到H=Hcb时，磁感应强度B=0，Hcb叫矫顽力。四、永磁铁氧体及其应用简述1.永磁铁氧体的特点及种类(1)永磁铁氧体是具有单一易磁化轴，其结构为磁铅石结构的铁氧体。它一旦磁化后难于退磁而且能对外产生恒

5、定磁场作无源磁性体的磁性材料。(2)永磁铁氧体的种类有钡铁氧体、锶铁氧体、铅铁氧体、钙铁氧体(有镧存在时)(3)工业生产中的M型铁氧体的分子式为：Mo.6Fe2O3.(式中M为Ba.Sr等)四、永磁铁氧体及其应用简述2.永磁铁氧体的主要技术参数(1)永磁铁氧体的退磁曲线图图3永磁铁氧体退磁曲线BrBBdOHdHcbHcj-HGA四、永磁铁氧体及其应用简述(2)永磁铁氧体的主要技术参数a.剩余磁感应强度Brb.矫顽力Hcbc.内禀矫顽力Hcjd.最大磁能积(BH)maxe.最大磁能对应的工作点Bd、Hd.3.永磁铁氧体的烧结体生产工艺

6、设备、质控要素等，如图4说明：①关于粘结永磁铁氧体制作工艺等另有教材。②关于如何提高永磁铁氧体烧结磁性能在IQC讲述。四、永磁铁氧体及其应用简述4.永磁铁氧体的应用(1)吸附、广告、图书管理、教具等；(2)磁电机磁体、玩具电机、汽车及家用电器用电机磁体等等；(3)微波器件及引波管，磁控管用磁体；(4)无源磁能源用磁体等等；(5)医疗、磁疗用磁体。四、永磁铁氧体及其应用简述5.永磁电机对永磁铁氧体的要求(1)高的剩余磁感应强度Br。因为Br高才能确保电机有较高的转速，大的输出扭矩和大的功率。电机才会有较高的效率。(2)高的Hcb。因为

7、Hcb高，才能确保电机输出所需的电动势，使电机工作点靠近最大磁能积，充分利用磁体的能力。(3)高的Hcj。Hcj高可以确保电机有较强的抗过载退磁及抗老化，抗低温的能力。(4)高的(BH)max。(BH)max越高，表示永磁铁氧体在电机中实际的运行的工作系数越好。(5)磁能量Φ越大越好，这将极大提高电机的工作效率。(6)退磁曲线的矩形度越好，电机的动态损失越小。(7)永磁铁氧体的电阻率越高，涡流损失越小。(8)永磁铁氧体的温度系数小，在高温下才具有良好的温度稳定性四、永磁铁氧体及其应用简述6.永磁材料的应用中应注意的问题(1)永磁材料

8、的应用环境永磁铁氧体的应用环境包括：温度、湿度、盐雾、辐射、冲击等等，所以使用人员在设计时应充分考虑永磁材料在应用环境中的失效，正确选用永磁材料。失效主要表现为：退磁、腐蚀、性能变坏且不可恢复、不稳定等等。(2)高温使用时，应选用工作