磁性材料和應用

1、磁性材料與應用摘要：磁性材料能夠說即古老又新穎。磁性材料的發(fā)覺是十分久遠 的，它的應用如指南針創(chuàng)造了古代的文明。磁性材料的進展很迅 速，原有的傳統(tǒng)材料性能在不斷的改良和提高，更多的新型磁特 性和磁效應材料又在不斷地大量涌現(xiàn)。而磁學 基礎研究與應用的 需求彼此增進，在國防和國民經(jīng)濟中起著 重要作用。所以對磁性材料的研究與應用就顯的尤其重要。概念：磁性材料，是古老而用途十分普遍的，而物質的磁性早 在 3000年以前就被人們所熟悉和應用，例如古代用天然磁鐵作為指 南針。現(xiàn)代磁性材料已經(jīng)普遍的用在咱們的生活當中，例如將永 磁材料用作馬達，應用于變壓器中的鐵心材料，作為存儲器利用 的，運算機用磁記錄軟盤

2、等。能夠說，磁性材料與信息化、自動 化、機電一體化、國防、國民經(jīng)濟的方方面面緊密相關。而通常 以為，磁性材料是指由過度鐵、鉆、鐮及其等能夠直接或間接產(chǎn) 生磁性的物質。進展歷程:是世界上最先發(fā)覺物質磁性現(xiàn)象和應用磁性材料的國家。早 在戰(zhàn)國時期就有關于天然磁性材料(如)的記載。11世紀就發(fā)明了 制造人工永磁材料的方式。1086年記載了指南針的制作和利 用。10991102年有指南針用于航海的記 敘，同時還發(fā)覺了的現(xiàn) 象。公元19世紀，近代物理學大進展，電流的磁效應、電磁感應 等接踵被發(fā)覺和研究，同時磁性材料的理論出現(xiàn)，涌 現(xiàn)出了象法 拉第、安培、韋伯、高斯、奧斯特、麥克絲韋、赫茲等大量現(xiàn)代 電磁學

3、大師。20世紀初，法國的外斯提出了著名的磁性物質的分 子場假說，奠定了現(xiàn)代磁學的基礎近代，的進展增進了金屬磁性材料一一(Si-Fe )的研制。永磁 金屬從19世紀的進展到后來的永磁合金，性能提高二百多倍。隨 著通信技術的進展，軟磁從片狀改成絲狀再改成粉狀，仍知足不 了擴展的要求。2()世紀4()年代，J.L.斯諾伊 克發(fā)明電阻率高、高 頻特性好的鐵氧體軟磁材料，接著又出現(xiàn)了價錢低廉的永磁鐵氧 體。50年代初，隨著運算機的進展，美籍華人第一利用矩磁合金 作為運算機的內存儲器，不久被記憶磁芯取代，后者在607()年 代曾對運算機的進展起過重要的作用。50年代初人們發(fā)覺鐵氧體 具有獨特的微波特性，制

4、成一系列微波鐵氧體器件。壓磁材料在 時即已用于聲納技術，但由于的出現(xiàn)，利用有所減少。后來又出 現(xiàn)了強壓磁性的稀土合金。(無定形)磁性材料是近代磁學研究的 功效，在發(fā)明快速淬火技術后，1967年解決了制帶工藝，正向實 用化過渡。類型與應用：磁性材料具有磁有序的強磁性物質，廣義還包括可應用其磁 性和磁效應的弱磁性及反鐵磁性物質。磁性是物質的一種大體屬 性。物質依照其內部結構及其在外磁場中的性狀可 分為抗磁性、 順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性物質。鐵磁性和亞鐵磁性 物質為強磁性物質，抗磁性磁性物質為弱 磁性物質。磁性材料按 性質分為金屬和非金屬兩類，前者主要有電工鋼、和稀土合金等， 后者主如果。

5、按利用又分為軟磁材料、永磁材料和功能磁性材料。 功能磁性材料主要有、磁光材料，旋磁材料和等，反映磁 性材料大體磁性 能的有磁化曲線、磁滯回線和等。、燒結錢鐵硼欽鐵硼（NdFuB）屬第三代稀土永磁材料，具有體積小、重 量輕和磁性強的特點，是迄今為止性能價錢比最佳的磁體，在磁 學界被譽為磁王。高能量密度的長處使欽鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工 業(yè)和電子技術中取得了普遍應用。在人們的日常生活中，小得腕表、電話、照相機、電話、錄 音機、運算機硬盤、光盤驅動器，大到汽車、發(fā)電機、醫(yī)療儀器、 航空航天器等，永磁材料無所不在。正是普遍采用了稀土永磁材 料，眾多電子產(chǎn)品的尺寸才得以進一步縮小，性能大幅度改善。 從而適應

6、了現(xiàn)今電子產(chǎn)品輕、薄、小的進 展趨勢。此刻，稀土永 磁材料的生產(chǎn)與應用，已成為衡量一個國家綜合國力與國民經(jīng)濟 進展水平的重要標志。二、粘結欽鐵硼粘結欽鐵硼特點：在各向同性的粘結磁體中，此磁體的磁性能最強可一次成型為精度較高、形狀的零件而無需后加工有較強的韌性有的抗侵蝕能力溫度性能穩(wěn)固粘結枚鐵硼用途：與燒結欽鐵硼磁強磁體相較，粘結欽鐵硼磁體具有一次成 形，多極取向的特點。主要應用于電子信息、通信、儀表、辦公 自動化、醫(yī)療器械、汽車、機械等領域。三、鋁鐐鉆永磁鋁鐮鉆永磁是由金屬鋁、鐐、鉆、鐵和其他微量金屬元素 組成的一種合金。其金屬成份的組成不同，磁性能不同，從而用 途也不同。鋁鎮(zhèn)鉆永磁有兩種不同

7、的生產(chǎn)工藝：鑄造 和燒結。鑄 造鋁鐐鉆工藝能夠加工生產(chǎn)成不同的尺寸和形狀，強度高，抗侵 蝕能力強，具有的溫度穩(wěn)固性，最高工作 溫度可達600C o鑄造 鋁鎮(zhèn)鉆產(chǎn)品應用普遍，主要用于各類傳感器、儀表、電子、機電、醫(yī)療、教學、汽車、航空、軍 事技 術等領域。燒結鋁鐮鉆產(chǎn)品與鑄造鋁鐮鉆產(chǎn)品相較，主如果小的尺寸，磁性能要略低于鑄造鋁鐐鉆產(chǎn)品，但可加工性好。燒結鋁鐮 鉆產(chǎn)品普遍用于各類儀表，各類磁性傳感器、控制器、汽車點火器、里程表和其他應用領域鋁銀鉆磁鋼具體應用：一、內磁式電壓電流表、電子式電能表、萬用表、流量 計 等二、各類磁性傳感器、極化繼電器、溫度和壓力控制器3、移動電話蜂鳴器、助聽器、受話器、

8、微型揚聲器4、汽車點火啟動器、汽車和摩托車里程表、永磁電機、吸 附器件等五、普遍應用于要求穩(wěn)固性高的航空、航天、軍事裝置等 領域四、鐵氧體鐵氧體的特點：1采用粉末冶金方式生產(chǎn)、剩磁較低，回答磁導磁率小。2矯頑力較大，抗去磁能力較強，特別適宜于用作動態(tài)工作條件的磁路結構。3材質硬且脆，能夠用于金剛砂工具進行切割加工。4主要原材料是氧化物，故不易侵蝕。5 工作溫度：一 40C 至+20CTCo又分為各項異性（異方性）及各項同性（等向性）等向性 燒結鐵氧體永磁材料的磁性能較弱，但可在磁體的不同方向充 磁；異方性燒結鐵氧體永磁材料擁有較強的磁性能，但只能沿 著 磁體的預定充磁方向充磁。鐵氧體用途：1用

9、于揚聲器，拾音器、錄音器等2應用于汽車電機：雨刷，啟動，暖風，燃油泵，及坐 椅電 機等3應用于健身車磁控、按摩椅、自動控制、微波器件、雷達 和醫(yī)療器械等。4也適用于制作儀器、儀表、微電機、電聲、器件、復印機、磁傳動裝置等。五、侈鉆磁鐵侈鉆磁鐵的特點：侈鉆磁鐵又稱侈鉆磁鋼，或稱侈鉆永久磁鐵，具有較高的 磁能積，極低的溫度系系數(shù)，其利用溫度可高達350 Co有很強 的抗侵蝕性和抗氧化性，通常不作電鍍等。侈鉆磁鐵的用途：應用在馬達、儀表、傳感器、冰箱、發(fā)動機、磁選機、石 油化工等高科技領域六、納米材料納米磁性材料的特性不同于常規(guī)的磁性材料，其原因是關 聯(lián)于與磁相關的特征物理長度恰益處于納米量級，例如：磁單疇 尺寸，超順磁性臨界尺寸，互換作用長度，和電于平 均自由路程 等大致處于1-lOOnm量級，當磁性體的尺寸與這些特征物理長 度相那時，就會呈現(xiàn)反常的磁學性質。軟磁材料的進展經(jīng)歷了晶態(tài)、非晶態(tài)、納米微晶態(tài)的歷程。納米做晶金屬軟磁材料具有十分優(yōu)良的性能，高磁導率，低 損耗、高飽和磁化強度，己應用于開關電源、變壓器。傳 感器 等，可實現(xiàn)器件小型化、輕型化、高頻化和多功能化，最近幾年 來進展十分迅速。磁電子納米結構器件是20世紀末最具有影響力的重大 功 效。除巨磁電阻效應讀出磁頭、M