磁性材料和应用

1、磁性材料与应用摘要：磁性材料能够说即古老又新颖。磁性材料的发觉是十分久远 的，它的应用如指南针创造了古代的文明。磁性材料的进展很迅 速，原有的传统材料性能在不断的改良和提高，更多的新型磁特 性和磁效应材料又在不断地大量涌现。而磁学 基础研究与应用的 需求彼此增进，在国防和国民经济中起着 重要作用。所以对磁性材料的研究与应用就显的尤其重要。概念：磁性材料，是古老而用途十分普遍的，而物质的磁性早 在 3000年以前就被人们所熟悉和应用，例如古代用天然磁铁作为指 南针。现代磁性材料已经普遍的用在咱们的生活当中，例如将永 磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器利用 的，运算机用磁记录软盘

2、等。能够说，磁性材料与信息化、自动 化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常 以为，磁性材料是指由过度铁、钻、镰及其等能够直接或间接产 生磁性的物质。进展历程:是世界上最先发觉物质磁性现象和应用磁性材料的国家。早 在战国时期就有关于天然磁性材料(如)的记载。11世纪就发明了 制造人工永磁材料的方式。1086年记载了指南针的制作和利 用。10991102年有指南针用于航海的记 叙，同时还发觉了的现 象。公元19世纪，近代物理学大进展，电流的磁效应、电磁感应 等接踵被发觉和研究，同时磁性材料的理论出现，涌 现出了象法 拉第、安培、韦伯、高斯、奥斯特、麦克丝韦、赫兹等大量现代 电磁学

3、大师。20世纪初，法国的外斯提出了著名的磁性物质的分 子场假说，奠定了现代磁学的基础近代，的进展增进了金属磁性材料一一(Si-Fe )的研制。永磁 金属从19世纪的进展到后来的永磁合金，性能提高二百多倍。随 着通信技术的进展，软磁从片状改成丝状再改成粉状，仍知足不 了扩展的要求。2()世纪4()年代，J.L.斯诺伊 克发明电阻率高、高 频特性好的铁氧体软磁材料，接着又出现了价钱低廉的永磁铁氧 体。50年代初，随着运算机的进展，美籍华人第一利用矩磁合金 作为运算机的内存储器，不久被记忆磁芯取代，后者在607()年 代曾对运算机的进展起过重要的作用。50年代初人们发觉铁氧体 具有独特的微波特性，制

4、成一系列微波铁氧体器件。压磁材料在 时即已用于声纳技术，但由于的出现，利用有所减少。后来又出 现了强压磁性的稀土合金。(无定形)磁性材料是近代磁学研究的 功效，在发明快速淬火技术后，1967年解决了制带工艺，正向实 用化过渡。类型与应用：磁性材料具有磁有序的强磁性物质，广义还包括可应用其磁 性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。磁性是物质的一种大体属 性。物质依照其内部结构及其在外磁场中的性状可 分为抗磁性、 顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性 物质为强磁性物质，抗磁性磁性物质为弱 磁性物质。磁性材料按 性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、和稀土合金等， 后者主如果。

5、按利用又分为软磁材料、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 性材料大体磁性 能的有磁化曲线、磁滞回线和等。、烧结钱铁硼钦铁硼（NdFuB）属第三代稀土永磁材料，具有体积小、重 量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价钱比最佳的磁体，在磁 学界被誉为磁王。高能量密度的长处使钦铁硼永磁材料在现代工 业和电子技术中取得了普遍应用。在人们的日常生活中，小得腕表、电话、照相机、电话、录 音机、运算机硬盘、光盘驱动器，大到汽车、发电机、医疗仪器、 航空航天器等，永磁材料无所不在。正是普遍采用了稀土永磁材 料，众多电子产品的尺寸才得以进一步缩小，性能大幅度改善。 从而适应

6、了现今电子产品轻、薄、小的进 展趋势。此刻，稀土永 磁材料的生产与应用，已成为衡量一个国家综合国力与国民经济 进展水平的重要标志。二、粘结钦铁硼粘结钦铁硼特点：在各向同性的粘结磁体中，此磁体的磁性能最强可一次成型为精度较高、形状的零件而无需后加工有较强的韧性有的抗侵蚀能力温度性能稳固粘结枚铁硼用途：与烧结钦铁硼磁强磁体相较，粘结钦铁硼磁体具有一次成 形，多极取向的特点。主要应用于电子信息、通信、仪表、办公 自动化、医疗器械、汽车、机械等领域。三、铝镣钻永磁铝镰钻永磁是由金属铝、镣、钻、铁和其他微量金属元素 组成的一种合金。其金属成份的组成不同，磁性能不同，从而用 途也不同。铝镇钻永磁有两种不同

7、的生产工艺：铸造 和烧结。铸 造铝镣钻工艺能够加工生产成不同的尺寸和形状，强度高，抗侵 蚀能力强，具有的温度稳固性，最高工作 温度可达600C o铸造 铝镇钻产品应用普遍，主要用于各类传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军 事技 术等领域。烧结铝镰钻产品与铸造铝镰钻产品相较，主如果小的尺寸，磁性能要略低于铸造铝镣钻产品，但可加工性好。烧结铝镰 钻产品普遍用于各类仪表，各类磁性传感器、控制器、汽车点火器、里程表和其他应用领域铝银钻磁钢具体应用：一、内磁式电压电流表、电子式电能表、万用表、流量 计 等二、各类磁性传感器、极化继电器、温度和压力控制器3、移动电话蜂鸣器、助听器、受话器、

8、微型扬声器4、汽车点火启动器、汽车和摩托车里程表、永磁电机、吸 附器件等五、普遍应用于要求稳固性高的航空、航天、军事装置等 领域四、铁氧体铁氧体的特点：1采用粉末冶金方式生产、剩磁较低，回答磁导磁率小。2矫顽力较大，抗去磁能力较强，特别适宜于用作动态工作条件的磁路结构。3材质硬且脆，能够用于金刚砂工具进行切割加工。4主要原材料是氧化物，故不易侵蚀。5 工作温度：一 40C 至+20CTCo又分为各项异性（异方性）及各项同性（等向性）等向性 烧结铁氧体永磁材料的磁性能较弱，但可在磁体的不同方向充 磁；异方性烧结铁氧体永磁材料拥有较强的磁性能，但只能沿 着 磁体的预定充磁方向充磁。铁氧体用途：1用

9、于扬声器，拾音器、录音器等2应用于汽车电机：雨刷，启动，暖风，燃油泵，及坐 椅电 机等3应用于健身车磁控、按摩椅、自动控制、微波器件、雷达 和医疗器械等。4也适用于制作仪器、仪表、微电机、电声、器件、复印机、磁传动装置等。五、侈钻磁铁侈钻磁铁的特点：侈钻磁铁又称侈钻磁钢，或称侈钻永久磁铁，具有较高的 磁能积，极低的温度系系数，其利用温度可高达350 Co有很强 的抗侵蚀性和抗氧化性，通常不作电镀等。侈钻磁铁的用途：应用在马达、仪表、传感器、冰箱、发动机、磁选机、石 油化工等高科技领域六、纳米材料纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料，其原因是关 联于与磁相关的特征物理长度恰益处于纳米量级，例如：磁单畴 尺寸，超顺磁性临界尺寸，互换作用长度，和电于平 均自由路程 等大致处于1-lOOnm量级，当磁性体的尺寸与这些特征物理长 度相那时，就会呈现反常的磁学性质。软磁材料的进展经历了晶态、非晶态、纳米微晶态的历程。纳米做晶金属软磁材料具有十分优良的性能，高磁导率，低 损耗、高饱和磁化强度，己应用于开关电源、变压器。传 感器 等，可实现器件小型化、轻型化、高频化和多功能化，最近几年 来进展十分迅速。磁电子纳米结构器件是20世纪末最具有影响力的重大 功 效。除巨磁电阻效应读出磁头、M