磁性材料及其应用

1、精选精选ppt1课题四课题四 铁磁材料与磁路铁磁材料与磁路 - -铁磁材料铁磁材料 精选精选ppt2天然磁石天然磁石 Fe3O4 吸铁性吸铁性 指南性指南性人类认识和使用最早的磁性材料人类认识和使用最早的磁性材料精选精选ppt3“山上有赭者，其下有铁，山上有铅者，其下有银。一曰上山上有赭者，其下有铁，山上有铅者，其下有银。一曰上有铅者，其下有鉒银，上有丹沙者，其下有鉒金，上有慈石有铅者，其下有鉒银，上有丹沙者，其下有鉒金，上有慈石者，其下有铜金，此山之见荣者也。者，其下有铜金，此山之见荣者也。” 管子管子地数篇地数篇管仲管仲 春秋时期春秋时期 “西流注于泑泽，期中多慈石。西流注于泑泽，期中多慈

2、石。”山海经山海经北山经北山经战国时期战国时期 “若慈石之取针。若慈石之取针。” “慈石召铁，或引之也。慈石召铁，或引之也。” 鬼谷子鬼谷子鬼谷子鬼谷子 战国中期战国中期吕氏春秋吕氏春秋精通精通吕不韦吕不韦 战国后期战国后期关于磁石的最早记载关于磁石的最早记载精选精选ppt4“若遇天景噎（阴暗）霾，夜色瞑黑，又不能辨方若遇天景噎（阴暗）霾，夜色瞑黑，又不能辨方向向出指南车或指南鱼，以辨所向出指南车或指南鱼，以辨所向鱼法，用薄鱼法，用薄铁叶剪裁，长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭中烧铁叶剪裁，长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸之，候通赤，以铁钤钤鱼首

3、出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也”。 北宋北宋 曾公亮与丁度编撰的曾公亮与丁度编撰的武经总要武经总要 （1044年）年）关于指南针的应用和制作方法的记载关于指南针的应用和制作方法的记载“舟师识地理，夜者观星，昼者观日。阴晦观指舟师识地理，夜者观星，昼者观日。阴晦观指南针。南针。” 北宋人北宋人 朱或朱或 萍洲可谈萍洲可谈精选精选ppt5司南司南指南车指南车指南鱼指南鱼精选精选ppt6各种指南针挂件各种指南针挂件精选精选ppt7天磁磁体

4、天磁磁体磁铁磁铁磁钢磁钢人造磁铁人造磁铁磁体：具有磁性的物体磁体：具有磁性的物体精选精选ppt81、磁导率、磁导率 的单位是：亨利的单位是：亨利/米米( (H/m) )。 不同的物质磁导率不同。不同的物质磁导率不同。在相同的条件下在相同的条件下， 值越大，磁感应强度值越大，磁感应强度 B 越大，越大，磁场越强；磁场越强； 值越小，磁感应强度值越小，磁感应强度 B 越小，磁场越弱。越小，磁场越弱。真空中的磁导率是一个常数，用真空中的磁导率是一个常数，用 0 表示表示 0 = 4 10 7 H/m （1） 物质导磁性能的强弱用磁导率物质导磁性能的强弱用磁导率 表示。表示。 磁导率用来表示媒介质导磁

5、性能的物理量，用磁导率用来表示媒介质导磁性能的物理量，用 表示。表示。精选精选ppt9（2）、）、 相对磁导率相对磁导率 为便于对各种物质的导磁性能进行比较，以真为便于对各种物质的导磁性能进行比较，以真空磁导率空磁导率 0 为基准，将其他物质的磁导率为基准，将其他物质的磁导率 与与 0 比比较，其比值叫相对磁导率，用较，其比值叫相对磁导率，用 r 表示，即表示，即0r精选精选ppt10铁磁物质的相对磁导率材料材料相对磁导率相对磁导率材料材料相对磁导率相对磁导率钴钴174174镍铁合金镍铁合金60 00060 000镍镍1 1201 120真空中融化的电解铁真空中融化的电解铁12 95012 9

6、50软钢软钢2 1802 180坡莫合金坡莫合金115 000115 000硅钢片硅钢片700070001000010000铝硅铁粉芯铝硅铁粉芯7 7未经退火的铸铁未经退火的铸铁240240锰锌铁氧体锰锌铁氧体50005000已经退火的铸铁已经退火的铸铁620620镍铁铁氧体镍铁铁氧体10001000精选精选ppt11 （3）、铁磁材料）、铁磁材料材料材料(介质介质)按磁导率分类：按磁导率分类： 非铁磁非铁磁(非磁性非磁性)材料、铁磁材料、铁磁(磁性磁性)材料。材料。非铁磁材料非铁磁材料(如空气、铜、铝和绝缘材料等如空气、铜、铝和绝缘材料等) ： 0 = 410-7H/m 顺磁材料顺磁材料(如

7、空气如空气): 略大于略大于0 反磁材料反磁材料(如铜如铜): 略小于略小于0 高导磁材料：高导磁材料： 铸钢：铸钢： 1 0000 硅钢片：硅钢片：(6 0007 000)0 玻莫合金：玻莫合金：比比0大几万倍大几万倍精选精选ppt12（1）磁化）磁化:使不具有磁性的物质具有磁性的过程叫磁化。使不具有磁性的物质具有磁性的过程叫磁化。 任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化。任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化。 铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性的现象。铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性的现象。2 2、铁磁材料的磁化、铁磁材料的磁化B精选精选ppt13磁化后磁性很强的物质叫磁性材料，又称为铁磁

8、性物质。磁化后磁性很强的物质叫磁性材料，又称为铁磁性物质。 软磁性物质：磁化后容易去磁的物质称软磁性物质。软磁性物质：磁化后容易去磁的物质称软磁性物质。 。 硬磁性物质：磁化后不易去磁的物质称硬磁性物质。硬磁性物质：磁化后不易去磁的物质称硬磁性物质。 。精选精选ppt14软磁性材料的剩磁弱，容易去磁，适用于需要反复磁化软磁性材料的剩磁弱，容易去磁，适用于需要反复磁化的场合。的场合。硬磁性材料的剩磁强，不易去磁，适用于制成永磁体。硬磁性材料的剩磁强，不易去磁，适用于制成永磁体。以下物品是应用磁性材料制成的以下物品是应用磁性材料制成的精选精选ppt15v 汽车领域汽车领域 永磁起动电机永磁起动电机

9、 传感器传感器 无刷直流电机无刷直流电机p 计算机领域计算机领域 光驱光驱 存储器存储器 打印机打印机p 消费类电子产品领域消费类电子产品领域 微型马达微型马达 扬声器扬声器 耳机耳机 麦克风麦克风p 电器领域电器领域 便携式电动工具电机便携式电动工具电机 家用电器家用电器电机电机p 工业自动化领域工业自动化领域 磁耦合器磁耦合器 伺服电机伺服电机p 工业产品领域工业产品领域 磁分离器磁分离器 磁起重设备磁起重设备磁性材料器件及应用磁性材料器件及应用精选精选ppt16 永磁材料永磁材料 软磁材料软磁材料 磁记录材料磁记录材料 特殊功能的磁性材料特殊功能的磁性材料 磁弹性材料磁弹性材料 磁电阻材

10、料磁电阻材料 磁制冷材料磁制冷材料 磁流体磁流体 新型磁性材料的分类：新型磁性材料的分类：精选精选ppt17-永磁材料永磁材料在特定的空间内提供一个磁场在特定的空间内提供一个磁场利用永磁材料的吸铁性及指南性利用永磁材料的吸铁性及指南性由由 于于 成成 本本 低低 廉廉 ， 铁铁 氧氧 体体 磁磁 材材 有有 广广 阔阔 的的 应应 用用 领领 域域 ， 从从 电电 机机 、 扬扬 声声 器器 到到 玩玩 具具 、 工工 艺艺 品品 ， 因因 而而 是是 目目 前前 应应 用用 最最 广广 的的 永永 磁磁 材材 料料 。精选精选ppt18铝铝 镍镍 钴钴 的的 主主 要要 应应 用用 领领 域

11、域 ： 电电 子子 点点 火火 系系 统统 、 电电 度度 表表 、 伏伏 安安 表表 、 医医 疗疗 仪仪 器器 、 工工 业业 电电 机机 、 磁磁 力力 簧簧 片片 开开 关关 、 发发 电电 机机 、 手手 动动 工工 具具 、 自自 动动 售售 货货 机机 。 精选精选ppt19铁铬钴变形永磁合金是由天铁铬钴变形永磁合金是由天津市天材科技发展有限公司津市天材科技发展有限公司 金坛市磁性材料有限公司生产永金坛市磁性材料有限公司生产永磁铁氧体材料系列产品磁铁氧体材料系列产品精选精选ppt20烧结烧结NdFeB永磁材料永磁材料表面处理分电镀（表面处理分电镀（Zn、Ni）、）、喷涂、电泳、磷

12、酸钝化等，喷涂、电泳、磷酸钝化等，产品具有强的耐腐蚀性。产品具有强的耐腐蚀性。 用于手机、用于手机、BB机振动器的烧机振动器的烧结结NdFeB永磁材料永磁材料 精选精选ppt21用于各种电机的烧结用于各种电机的烧结NdFeB磁瓦磁瓦 用于核磁共振成像仪及磁选用于核磁共振成像仪及磁选机等的烧结机等的烧结NdFeB永磁材料永磁材料 精选精选ppt22各种规格的环形烧结各种规格的环形烧结NdFeB永磁材料永磁材料 外径外径3mm160mm；内径：内径：1mm140mm 各种规格的圆片形烧结各种规格的圆片形烧结NdFeBNdFeB永永磁材料磁材料 尺寸范围：外径尺寸范围：外径2mm2mm160mm16

13、0mm； 厚度：厚度：0.3mm0.3mm60mm 60mm 精选精选ppt23各种规格的圆片形烧结各种规格的圆片形烧结NdFeBNdFeB永磁材料永磁材料 尺寸范围：外径尺寸范围：外径2mm2mm160mm160mm； 厚度：厚度：0.3mm0.3mm60mm 60mm 各种未经表面保护处理的烧结各种未经表面保护处理的烧结NdFeB永磁材料永磁材料 精选精选ppt24喷涂处理的烧结喷涂处理的烧结NdFeB永磁体永磁体 各种管状烧结各种管状烧结NdFeB永磁材料永磁材料 尺寸范围：尺寸范围： 外径：外径：3mm160mm； 内径：内径：1mm140mm 精选精选ppt25圆柱形的烧结圆柱形的烧

14、结NdFeB永磁体永磁体 精选精选ppt26-软磁材料软磁材料例如对于变压器，在线圈中加入磁芯后，将磁通限制在低例如对于变压器，在线圈中加入磁芯后，将磁通限制在低磁阻的磁芯内，用较小激励电流，产生比没有磁芯时大得磁阻的磁芯内，用较小激励电流，产生比没有磁芯时大得多的磁通，这就大大减少了电磁元件的体积。因此，加磁多的磁通，这就大大减少了电磁元件的体积。因此，加磁芯的基本目的是为链合或耦合两个或多个磁单元的磁通，芯的基本目的是为链合或耦合两个或多个磁单元的磁通，提供容易通过的路径，将磁源和磁提供容易通过的路径，将磁源和磁“负载负载”连接起来，作连接起来，作为磁通为磁通“汇流条汇流条”，同时减少磁元

15、件的体积。，同时减少磁元件的体积。 精选精选ppt27精选精选ppt28共模电感铁芯共模电感铁芯 磁放大器铁芯磁放大器铁芯 漏电保护开关互感器铁芯漏电保护开关互感器铁芯 大功率开关变压器铁芯大功率开关变压器铁芯 深圳市天为科技有限公司深圳市天为科技有限公司精选精选ppt29纳米晶开气隙恒电感纳米晶开气隙恒电感 电流电流电压互感器用铁芯电压互感器用铁芯 小型开关电源变压器用环形铁芯小型开关电源变压器用环形铁芯 非晶恒电感非晶恒电感 精选精选ppt30-磁记录的发展历史磁记录的发展历史1898年，一位丹麦工程师伯尔森（Ponlsen）将声音用磁的方法记录在磁性钢丝上，由此发明了录音电话机 1936

16、年 利用氧化铁作磁记录介质为一个乐队录音，其录音带一直保留到现在。20世纪50年代 开发了存储电子计算机数据的硬磁盘技术和磁录像技术。60年代 出现了体积小的盘式录音磁（记录）带。70年代初 开发了存储电子计算机数据的软盘技术和家庭盒式录像磁带80年代 磁带摄像机的开发和应用是磁记录技术的又一新的发展。精选精选ppt311996年 数字式Video磁盘的商品化。1998年，美国IBM开始采用GMR磁头量产3.5英寸台式电脑硬盘，东芝也开始供应配备该磁头的2.5英寸笔记本电脑硬盘样品。当时的面记录密度约为3Gbit/平方英寸 2004年 东芝垂直磁记录微硬盘（MK4007GAL，133GBit/

17、in2)2005年 希捷垂直磁记录硬盘商业化（130GBit/in2)精选精选ppt32 磁带磁带 磁盘磁盘 磁卡磁卡磁记录媒体的分类：磁记录媒体的分类：精选精选ppt33精选精选ppt34 磁带结构图示磁带结构图示 精选精选ppt35精选精选ppt36磁记录介质磁记录介质 磁头磁头磁盘结构磁盘结构精选精选ppt374.4 MbyteIBM RAMAC 19552 kbits/in250 x24” dia disks 80 Gbyte Seagate U series 200132.6 Gbits/in22 x 3.5”glass disks精选精选ppt38精选精选ppt39-特殊功能的磁性

18、材料特殊功能的磁性材料磁弹性材料磁弹性材料磁电阻材料磁电阻材料磁制冷材料磁制冷材料磁流体磁流体精选精选ppt40磁弹性材料磁弹性材料磁性材料在磁场的作用磁性材料在磁场的作用下形状发生改变，具体下形状发生改变，具体表现可为长度上的伸长表现可为长度上的伸长或缩短，体积上的膨胀或缩短，体积上的膨胀和收缩和收缩磁弹性材料应用模型磁弹性材料应用模型精选精选ppt41磁电阻材料磁电阻材料磁性材料的电阻在磁场的作用下发生改变的现象磁性材料的电阻在磁场的作用下发生改变的现象Magnetoresistance (MR)精选精选ppt42磁制冷材料磁制冷材料磁制冷是一种以磁性材料为工质的制冷技术磁制冷是一种以磁性

19、材料为工质的制冷技术 ，基本原理，基本原理是借助磁制冷材料的磁热效应（是借助磁制冷材料的磁热效应（magnetocaloric effect）即磁制冷材料等温磁化时向外界放出热量，而等温退磁即磁制冷材料等温磁化时向外界放出热量，而等温退磁时从外界吸取热量，以达到制冷目的时从外界吸取热量，以达到制冷目的 环境友好：无环境污染和破坏环境友好：无环境污染和破坏高效节能高效节能: 卡诺循环效率可达到卡诺循环效率可达到 6070稳定可靠稳定可靠精选精选ppt43磁流体磁流体磁流体又称磁性液体或铁流体。是一种对磁流体又称磁性液体或铁流体。是一种对磁场磁场敏感敏感可可流动的液体磁性材料。流动的液体磁性材料。它是将掺入到载液中的铁磁性微粒（它是将掺入到载液中的铁磁性微粒（10nm）用分）用分散剂均匀地分散，使成为某种具有流动性的悬浮状的散剂均匀地分散，使成为某种具有流动性的悬浮状的胶态液体。这种液体具有在通常离心力和磁场作用下胶态液体。