磁性材料的研究和发展趋势

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1、第33卷第3期2003年6月山东大学学报(工学版)JOURNALOFSHANDONGUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCE)Vol.33No.3Jun.2003文章编号:167223961(2003)0320225204磁性材料的研究和发展趋势毕见强,孙康宁,尹衍升(山东大学材料科学与工程学院材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室山东省工程陶瓷重点实验室,山东济南250061)摘要:介绍了磁性材料的种类和发展过程,并在此基础上阐述了磁性材料的研究进展、性能及应用,展望了其发展趋势和今后的研究开发的重点

2、.关键词:磁性材料;磁能积;矫顽力;性能中图分类号:TB3文献标识码:ATheresearchanddevelopingtrendofmagneticmaterialsBIJian2qiang,SUNKang2ning,YINYan2sheng(ShandongUniversityKeyLabofMaterialLiquidStructureandHeredityofEducatiooMinistry,KeyLabofEng.CeramicsofShandongProvince,SchoolofMater.Sci.andEn

3、g.,ShandongUniv.,Jinan250061,China)Abstract:Thekindsandtrendsofdevelopmentofmagneticmaterialsareintroduced.Propertiesandapplica2tionarepresentedandprospected.Keywords:magneticmaterials;magneticenergyproduct;coervivity;properties0引言磁性材料是功能材料的重要分支,利用磁性材料制成的磁性元器件具有转换、

4、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能,广泛地应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域,尤其在信息技术领域已成为不可缺少的组成部分.信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能化方向发展,从而对磁性材料提出了更高的标准,要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、小型化、高速度,而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低成本的特点.并以应用磁学为技术理论基础,与其他科学技术相互渗透、交叉、相互联系,成为现代高新技术群体中不可缺少的组成部分.特别是纳米磁性材料在信息技术领域日

5、益显示出其重要性,2000年美国前总统克林顿向国会提出增加纳米科技经费的主要依据之一就是巨磁电阻效应器件所显示出来的巨大经济效益和社会效益.从而使磁性材料的研究成为世界各国科学家们探索的热点之一[1,2].自20世纪50年代以来,全球磁性材料的产值和产量几乎每隔10年就翻一番,目前世界磁性材料市场已超过200亿美元,成为现代社会和工业发展的基石.全球及中国磁性材料的产量、产值如表1所示.如表1所示,我国磁性材料的生产在国际上占有重要的地位.其中,永磁铁氧体的产量达1.1×105t,居世界首位;软磁铁氧体产量4×104t,居世

6、界前列;稀土永磁产量4300t,居世界第二.根据中国工程收稿日期:2002203229基金项目:本文获得国家自然科学基金资助(编号:130170269).作者简介:毕见强(1969-),男,讲师,在读博士.主要从事块体纳米材料的研究.226山东大学学报(工学版)第33卷表1全球及中国磁性材料的产量、产值统计表[3]Table1TheoutputandproductionvalueofmagneticmaterialsinbothChinaandtheworld[3]项目金属软磁合金软磁铁氧体永磁铁氧体稀土铝镍钴合计永磁

7、永磁全球产量Π104t68022351.270.8739全球产值Π亿美元1511526162.8211中国产量Π104t804.0110.430.296中国产值Π亿美元151.12.21.80.521院的专项调查和预测,我国2005年磁性材料的需求量:永磁铁氧体15×104t,软磁铁氧体6×104t,稀土永磁8000—10000t.但是,目前我国生产的磁性材料基本上是低性能水平的材料,与世界先进水平存在较大的差距.1磁性材料的研究和发展趋势磁性材料的发展经历了从无机到有机、固态到液态、宏观到介观、电子磁有序到核磁有序强磁材料

8、、单一型到复合型,并且显现出优异的磁性能和综合特性.磁性材料由于分类标准和侧重点不同,有着不同的分类.一般磁性材料按应用类型分类可以分为:永磁材料、软磁材料等.下面就永磁和软磁材料的研究和发展综述如下.1.1永磁材料的研究和发展趋势永磁材料又称硬磁材料,是历史上发现最早、应用也最早的强磁材