《电子材料》试题及答案第11章永磁材料

第11章永磁材料

1.请举出2个日常生活中使用永磁体的例子。

答：医院核磁共振检查时使用了永磁体，以及电动车的电机中也使用

了永磁体。(同学们可以随意发挥！)

2.何为永磁体的磁能积，为什么这个参数对永磁体的实际应用至关

重要？IOOKJ/m3等于多少MGOe?

答：磁能积是衡量一个永磁体能够对磁体外部做有效功的能力参数。

3

100KJ∕m=12.56MGOeo

3.我们对永磁材料基本性能的要求有哪些？

口Br或Mr高；

口矫顽力HCJ和HCB高；

口(BH)mχ要大：

口曲线的退磁凸出系数趋于γ-1；

□稳定性好【温度稳定性、时间稳定性】：

口将永磁体选用在最佳工作点，即最大磁能积点附近；

口经济性好；

1.如何提高永磁体材料的矫顽力？获得高得矫顽力，我们对材料

的微观结构有什么要求？

答：增大畴壁运动的阻力和畴转的阻力；合理控制材料的内应力状

态增强对畴壁运动的阻力；微观结构要求：晶界多、杂质多、晶体缺

陷多、非磁性相多、气孔多、磁性相颗粒最好是有较强的形状各向异

性、材料内部有织构存在、晶界处有非磁性相分布等等。

2、影响稀土永磁材料磁稳定性的因素有哪些？要提高稳定性需采取

哪些措施？

答：稳定性一般包括磁场稳定性、温度稳定性和时间稳定性等。其

中温度的影响为主要因素。具体的措施：1)选择高的Hc,高θf配

方，并可添加有益杂质；2)以及利用不同系列合金，正负温度等

效互相补偿来提高稳定性；3)时效处理，进行人工老化(时效温度

比工作温度高30~50摄氏度)；4)温度循环处理，在比工作温度范

围宽的温度，反复循环多次；5)交流退磁处理，在比干扰场稍大的

交流磁场中退磁；6)正确选择永磁体的工作点；7)利用热磁合金进

行外补偿，可以提高温度稳定性；8)对于稀土永磁材料除了上述措

施外还可采用如下措施：提高合金本身的耐蚀性；磁体表面形成保护

膜；降低环境温度。

3、从永磁材料和其它磁性材料的性能指标最主要的区别来看，主要

是永磁材料具有较高的矫顽力，它是获得永磁特性的主要原因。因此,

人们常依据造成高矫顽力的机理来划分永磁材料。请问可以分成哪5

类？

答：

(1)淬火硬化型磁钢

(2)析出硬化型磁钢

(3)时效硬化型磁钢

(4)有序硬化型磁钢

(5)单畴微粉型永磁

L如何提高永磁材料的剩余磁化强度？

2、对于单畴颗粒，如何获得矩形的磁滞回线？如何获得单畴的磁性

颗粒？还有其它什么方法获得矩形的磁滞回线？

答：请参考课件中关于StOner-WOIfarth理论；控制材料的制备工艺

（如球磨、化学法制备工艺等）；获得长径比大的颗粒，当外加磁场

沿长度方向磁化时可以获得矩形的磁滞回线；磁场热处理或磁场下成

型工艺均可以获得矩形的磁滞回线。

3、请描述AlNiCO永磁体的微观结构特征。AlNiC。永磁体的性能特点

有哪些？如何获得各向异性的AINiCo永磁体？

析出硬化型永磁材料，又称沉淀硬化型磁钢，包括AI∙Ni∙Fe系合

金和Al-NkC。系合金.其矫顽力是在合金冷却过程中获得的，通

过失稔分解沉淀出近似单晶大小的伸长形磁性相弥散分布于弱磁

性相中，利用磁性相的形状各向异性，其反磁化依靠磁矩的非均

匀转动。

从制造工艺上又可分为铸造型和烧结型磁钢.

1.室温下具有铁磁性的纯稀土金属有哪些？各自的居里温度是多少？

2、什么是淬火处理？请说明分级时效处理过程对Sm-C。合金永磁性

能的影响。

答：将合金材料加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷

介质中快速冷却的热处理工艺,它能用于调节磁性材料的微观组织。

3、请描述SmCo5合金的高矫顽力的机理。

单骑旃项力理论

•单骑颗粒和磁化强度可近似看做均匀转动，它的HCj和KU成正比.

・实际情况这类合畲的矫成力比理论值低得多（十分之一）・SmCo5单畴

临界尺寸为d0=0.3~1.6⅛jm,而实际获得JRAi矫顽力的颗粒尺寸D=5~20pm.

目HCj和KU不成正比.

品界、晶体缺陷和第二相对BISl的钉扎效应

由反磁化•的形核与长大的临界场HS决定

4.请描述Nd-Fe-B合金的微观结构特点及其高矫顽力机理；

NdFeB槛渊的理想工艺豺½棚中主相阿林出呈单晶破麻

悯匀分布,主相与主相之间均匀牖一熊雅富N（I相;晶体呈柱懒列

雕嬲雌C轴方向，睚略向异性;成分中不含有影蒯性能的QR

成分。

5.Nd-Fe-B永磁性能的优缺点有哪些？

答：磁能积高；居里温度低；不耐腐蚀等。

1.M-型六角铁氧体单位晶胞中有几种间隙类型？单位晶胞的原

子由多少个分子式组成？

答：

四面体间隙中的八面体间隙中的六面体间隙中

磁性离子磁性离子的磁性离子

R----312|

S41-"

单位晶胞含有的离子数量

为：2（BaFe12O19）ʌ

2、六角晶系的铁氧体有几种类型的磁晶各向异性？M-型的六角铁氧

体具有何种磁晶各向异性？

%=0;≡φ>I主卦型：易磁化方向与修昉向平行，此方向为从优方向；

M-型六角铁氧体具有主轴型的磁性各向异性。

3、请描述M型六角铁氧体的离子取代有哪些方式?

答：可以用Sr、Pb等取代Ba；还可以采用金属离子（Co,Zn等）

取代Fe,或者采用Co,Ti等联合取代Fe3+°更多的内容请参考课件和

文献。

4.请问铁氧体永磁体与合金永