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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划磁性材料,导磁率磁性材料基础知识磁性材料：概述：磁性是物质的基本属性之一。磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的，由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场，因而产生磁性。一切物质都具有磁性。自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，反铁磁性物质，以及亚铁磁性物质，其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质，通常将这两类物质统称为磁性材料。1.磁性材料的分类，性能特点和用途：铁氧体磁性材料，一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物。他们大多具有亚铁磁性。
2、特点：电阻率远比金属高，约为1-10欧/厘米，因此涡损和趋肤效应小，适于高频使用。饱和磁化强度低，不适合高磁密度场合使用。居里温度比较低。2铁磁性材料：指具有铁磁性的材料。例如铁镍钴及其合金，某些稀土元素的合金。在居里温度以下，加外磁时材料具有较大的磁化强度。3亚铁磁性材料：指具有亚铁磁性的材料，例如各种铁氧体，在奈尔温度以下，加外磁时材料具有较大的磁化强度。4永磁材料：磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性，特点是矫顽力高和磁能积大。可分为三类，金属永磁，例，铝镍钴，稀土钴，铷铁硼等。铁氧体永磁，例，钡铁氧体，锶铁氧体，其他永磁，如塑料等。5软磁材料：容易磁化和退磁的材料。锰锌铁氧体软磁材料
3、，其工作频率在1K-10M之间。镍锌铁氧体软磁材料，工作频率一般在1-300MHZ6.金属软磁材料：同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力，例如工程纯铁，铁铝合金，铁钴合金，铁镍合金等，常用于变压器等。术语：1饱和磁感应强度：(饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。在实际应用中，饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场下的磁感应强度。2剩磁感应强度：从磁性体的饱和状态，把磁场单调的减小到0的磁感应强度。3磁通密度矫顽力，他是从磁性体的饱和磁化状态，沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度，使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度。4内禀矫顽力：从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强
4、度。5磁能积：在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积。6起始磁导率：磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。7损耗角正切：他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的比值，其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中，损耗能量与储存能量的2派之比。8比损耗角正切：这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值。9温度系数：在两个给定温度之间，被测的变化量除以温度变化量。10磁导率的比温度系数：磁导率的温度系数与磁导率的比值。11居里温度：在此温度上，自发磁化强度为零，即铁磁性材料由铁磁状态转变为顺磁状态的临界温度。磁性材料的命名方法：由4部分组成:1材料类别：以汉语拼音的第一个字母表示:R软磁，
5、Y永磁，X-旋磁，J-矩磁，A-压磁。2材料的性能，用数字表示。3材料的特征以汉语拼音表示。4序号。第三部分的特征代号：Q高QB高BSU宽温度范围X小温度系数H低磁滞损耗F高使用频率D高密度T高居里温度Z正小温度系数铁氧体零件的命名方法：1零件的用途和形状，以拼音或英文表示。2区别第一部分相同而形状不同的零件，以汉语拼音字母表示。3零件的规格，以零件的特征尺寸或序号表示。4材料牌号，零件的等级或使用范围。常用磁环的实测数据：在以下测试中，均以401ALCR测试仪SER/1KHZ档常温测试，以*15芯30cm导线平绕3圈测得值。各取样本10个取平均值，可供参考。30*18*12磁环：电感量平均值
6、为：最大正误差：+25%最大负误差：-%Q平均值为：最大正误差：+22%最大负误差：-%48*28*12铁环：电感量平均值为：584uh最大正误差：+10%最大负误差：-17%Q平均值为：最大正误差：+10%最大负误差：-%58*38*12铁环：电感量平均值为：381uh最大正误差：+11%最大负误差：-%Q平均值为：最大正误差：+11%最大负误差：-%磁环工艺特性试验：在本例试验中采用58*38*12铁环10个批量跟踪试验的方法，求出磁环在浸漆，高温，等情况下对性能的影响。1浸漆前：时间：10：00电感平均值：Q平均值：2浸漆后：时间：14：00电感平均值：Q平均值：3高温65度：时间：15
7、：30电感平均值：Q平均值：4复测：时间：16：40电感平均值：Q平均值：Mn-Zn铁氧体的温度稳定性高精尖特别是高靠的工程技术要求有高的温度稳定性。1：要获得有温度稳定性的软磁材料，通常采用过铁的配方，当Fe2O3的含量控制在%时，可以获得很好的温度稳定性；且通过适当的控制Fe2+和Co2+的比例，可以获得到多个K1补偿点，在较宽温度范围内得到平坦的T的曲线。另外，在一定的温度范围内，因Ti4+的进入及梯度分布将使各区域的T的曲线的两个极大值位置在晶体内部各处不同，叠加起来就导致了T曲线平坦。但是若晶粒尺寸增大，将使Ti4+梯度不明显，晶界也相对变薄，降低了这种不均匀的分布。就会增强T的曲线
8、两峰值的尖锐度，从而材料的温度特性变坏。2：烧结温度和氛围是影响铁氧体性能的一个关键环节，严格控制烧结温度和氛围，使Fe2+保持在一定的范围，也是降低温度系数的方法之一。另外，铁氧体的微观结构与材料稳定性冶游密切的关系。一般情况下，晶粒均匀一致，气孔少而分布散的材料，温度特性较好，而晶粒大小不均、有双重结构、巨晶内部有气孔的材料，由于畴壁的阻力较大，在T曲线上出现相当大的凹谷，温度稳定性较差。除了Fe2+、Co2+、Ti4+能改善T特性外。还可以用掺入AL2O3和Cr2O3的方法来降低温度系数。另外，大家都知道，铁氧体由金属氧化物通过一定的配比组成，所以，一价和二价的金属氧化物杂质加到基本物料
9、中将引起Fe2+含量的减少；而三价和四价氧化物的加入，将使Fe2+增加。因此，要获得低的温度系数材料，从配方上考虑应该采用过铁配方。各种电感特性1:工字型电感;2:色环电感;3:空芯电感:4:环形线圈电感;磁性材料基本要求一、熟练掌握基本概念：(1)磁矩：磁偶极子等效的平面回路的电流和回路面积的乘积，m=iS，方向由右手定则确定，单位Am2。(2)磁化强度：定义单位体积磁性材料内磁矩的矢量和称为磁化强度，用M表示，SI单位为A/m。CGS单位：emu/cm3。换算关系：1103A/m=emu/cm3。(3)磁场强度：单位强度的磁场对应于1Wb强度的磁极受到1牛顿的力。SI单位是A?m-1。CG
10、S单位是奥斯特(Oe)。换算关系：1A/m=4/103Oe。(4)磁化曲线：磁体从退磁状态开始到磁化饱和的过程中，磁感应强度B、磁化强度M与磁场强度H之间的非线性关系曲线。(5)退磁曲线：磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线。(6)退磁场：当一个有限大小的样品被外磁场磁化时，在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场。该磁场被称为退磁场。退磁场的强度与磁体的形状及磁极的强度有关存在：Hd=-NM。(7)饱和磁感应强度Bs(饱和磁通密度)：磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。SI单位是特斯拉T或Wbm-2；CGS单位是高斯(Gauss)。换算关系：1T=104G。(8)磁导率：定
11、义为磁感应强度与磁场强度之比，表示磁性材料传导和通过磁力线的能力单位为亨利米(9)起始磁导率：磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。?i?(10)磁化率定义为磁化强度与磁场强度之比：=M/H(11)居里温度：即铁磁性材料由铁磁状态转变为顺磁状态的临界温度，在此温度上，自发磁化强度为零。(12)磁各向异性：磁性材料在不同方向上具有不同磁性能的特性。包括：磁晶各向异性，形状各向异性，感生各向异性和应力各向异性等。(13)磁致伸缩效应：磁性材料由于磁化状态的改变，其长度和体积都要发生微小的变化，这种现象称为磁致伸缩或磁致伸缩效应。(14)磁畴：在未加外磁场时铁磁体内部已经自发磁化到饱和状态的小区域。(
12、15)磁畴壁：相邻两磁畴之间磁矩按一定规律逐步改变方向的过渡层。(16)技术磁化：在外磁场作用下，铁磁体从完全退磁状态磁化至饱和的内部变化过程。(17)内禀矫顽力(MHc)：从磁性体的饱和磁化状态，沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度H，使磁化强度M减小到0的磁场强度。通常有：|MHc|BHc|。1BH?0?0Hlim1(18)最大磁能积max：退磁曲线上磁能积最大的一点，工程应用中通常将(BH)max称为磁能积。磁能积是表征永磁材料中能量大小的物理量。SI单位：kJ/m3，CGS单位：MGOe。换算关系：1MGOe=(102/4?kJ/m3.(19)在磁性材料的技术磁参量中，Ms,Tc，s,K等内
13、禀磁参量对组织结构不敏感，它们主要取决于材料的化学成分。外禀磁参量:Hc、Mr或Br、磁导率、损耗、磁能积等对材料结构敏感，可以通过适当的工艺改变。(20)磁滞损耗：磁滞回线所包围的面积相当于磁化一周所产生的能量损耗。(21)动态磁滞回线：铁磁体在周期性变化的交变磁场中时，其磁化强度也周期性地反复变化，构成动态磁滞回线。它与静态磁滞回线有相似之处，也有差别：在相同的磁场强度范围内，动态磁滞回线比静态磁滞回线的面积大一些。因在静态磁场下，只有磁滞损耗；而在交变磁场下，除了磁滞损耗外还有涡流损耗和剩余损耗。(22)磁谱：磁谱是指铁磁体在交变磁场中的复数磁导率的实部和虚部随频率变化的关系曲线。(23
14、)截止频率fr：在材料的磁谱曲线上，复数磁导率的实部下降到初始值的一半或虚部达到极大值时所对应的频率称为该材料的截止频率。材料的截止频率fr与起始磁导率i有密切的关系。般而言，材料的起始磁导率i越低，其截止频率fr越高。(24)品质因数Q:Q表示软磁材料在交变磁化时，能量的贮存和能量的损耗之比。Q值是复数磁导率的实部和虚部之比。因此有：Q=/.(25)损耗因子tan:损耗角的正切tan称为材料的损耗因子。损耗因子可以定义为复数磁导率的虚部与实部购比值，其物理意义为铁磁材料在交变磁化过程中能量的损耗与贮存之比。tan=1/Q(26)低自旋态：在强晶场下，当电子轨道分裂能隙大于电子成对能(Ep)时，洪德法则不再成立。电子由最低能级开始填充，如果电子填充到与上一个能级之间的能隙大于电子成对能时，电子将以相反的自旋填充到最低能级轨道并成对，因而最低能级的电子轨道同时有两个自旋相反的电子占据，而能量高的电子轨道没有电子占据。这种电子组态称为低自旋态。(27)高自旋态：在弱晶场下，当电子轨道分裂能小于电子成对能(1000A/m()半硬磁材料：Hc:1001000A/m()。例1牌号为1J46的冷轧铁镍软磁薄带的饱和磁化强度为Ms=105Am-1，则饱和磁极化强度Js为_T，沿薄膜法向的退磁场Hd为_Am-1，最大矫顽力Hc=20A/m，相当于Hc=_
