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1、精品文档磁性材料与应用摘要：磁性材料可以说即古老又新奇.磁性材料的发现是十分 久远的,它的应用如指南针创造了古代的文明.磁性材料的 开展很迅速,原有的传统材料性能在不断的改良和提升,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 根底研究与应用的需求相互促进,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为重要.定义：磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质 的磁性早在3000年以前就被人们所熟悉和应用,例如中国古 代用天然磁铁作为指南针.现代磁性材料已经广泛的用在我 们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中 的铁心材料,作为存储器使用的磁光
2、盘,计算机用磁记录软 盘等.可以说,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.而通常认为,磁性材 料是指由过度元素铁、钻、镍及其合金等能够直接或间接产 生磁性的物质.开展历程：中国是世界上最先发现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磁铁矿 的记载.11世纪就创造了制造人工永磁材料的方法.1086年?梦溪笔谈?记载了指南针的制作和使用.10991102年有指南针用于航海的记述,同时还发现了地磁偏角的现象.公元19世纪,近代物理学大开展,电流的磁效应、电 磁感应等相继被发现和研究,同时磁性材料的理论出现,涌 现出了象法拉第、安培、韦
3、伯、高斯、奥斯特、麦克丝韦、 赫兹等大批现代电磁学大师.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,奠定了现代磁学的根底近代,电力工业的开展促进了金属磁性材料一 钢片Si-Fe合金的研制.永磁金属从 19世纪的碳钢开展到后 来的稀土永磁合金,性能提升二百多倍.随着通信技术的发 展,软磁金属材料从片状改为丝状再改为粉状,仍满足不了 频率扩展的要求.20世纪40年代,荷兰J.L.斯诺伊克创造 电阻率高、高频特性好的铁氧体软磁材料,接着又出现了价 格低廉的永磁铁氧体.50年代初,随着电子计算机的开展, 美籍华人王安首先使用矩磁合金元件作为计算机的内存储 器,不久被矩磁铁氧体记忆磁芯取代,
4、后者在6070年代曾对计算机的开展起过重要的作用.50年代初人们发现铁氧体具有独特的微波特性,制成一系列微波铁氧体器件.压磁 材料在第一次世界大战时即已用于声纳技术,但由于压电陶 瓷的出现,使用有所减少.后来又出现了强压磁性的稀土合 金.非晶态无定形磁性材料是近代磁学研究的成果,在 创造快速淬火技术后,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 种根本属性.物质根据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
5、物质,抗磁性和顺磁性物质 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、镍基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧 体材料.按使用又分为软磁材料、 永磁材料和功能磁性材料. 功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材 料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等, 反映磁性材料根本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗 等.一、烧结钕铁硼钕铁硼NdFeB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,是迄今为止性能价格比最正确的磁 体,在磁学界被誉为磁王.高能量密度的优点使钕铁硼永磁 材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用在人们的日常生活中,小到手表
6、、 、照相机、 、 录音机、计算机硬盘、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.正是广泛采用 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.从而适应了当今电子产品轻、薄、小的发 展趋势.现在,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开展水平的重要标志.二、粘结钕铁硼粘结钕铁硼特点：1 在各向同性的粘结磁体中,此磁体的磁性能最强2 可一次成型为精度较高、形状的零件而无需后加工3 有较强的韧性4 有的抗腐蚀水平5 温度性能稳定粘结钕铁硼用途：与烧结钕铁硼磁强磁体相比,粘结钕铁硼磁体具有一次 成形,多极取向的特点.主要
7、应用于电子信息、 通讯、仪表、 办公自动化、医疗器械、汽车、机械等领域.三、铝镍钴永磁铝镍钻永磁是由金属铝、镍、钻、铁和其他微量金属元 素构成的一种合金.其金属成分的构成不同,磁性能不同, 从而用途也不同.铝镍钻永磁有两种不同的生产工艺：铸造 和烧结.铸造铝镍钻工艺可以加工生产成不同的尺寸和形 状,强度高,抗腐蚀水平强,具有的温度稳定性,最高工作 温度可达600 C.铸造铝镍钻产品应用广泛,主要用于各种 传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军 事技术等领域.烧结铝镍钻产品与铸造铝镍钻产品相比,主要是小的尺 寸,磁性能要略低于铸造铝镍钻产品,但可加工性好.烧结 铝镍钻产品广泛用于各
8、种仪表,各类磁性传感器、限制器、 汽车点火器、里程表和其他应用领域 铝镍钻磁钢具体应用：1、内磁式电压电流表、电子式电能表、万用表、流量 计等2、各类磁性传感器、极化继电器、温度和压力限制器3、移动 蜂鸣器、助听器、受话器、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5、广泛应用于要求稳定性高的航空、航天、军事装置 等领域四、铁氧体铁氧体的特点：I采用粉末冶金方法生产、剩磁较低,回复磁导磁率小.2矫顽力较大,抗去磁水平较强,特别适宜于用作动态 工作条件的磁路结构.3材质硬且脆,可以用于金刚砂工具进行切割加工.4主要原材料是氧化物,故不易腐蚀.5工作温度：40C至+2
9、00Co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：I用于扬声器,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、自动限制、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、钐钴磁铁钐钻磁铁的特点钐钻磁铁又称钐钻磁钢,或称钐钻永久磁铁,具有较高的磁能积,极低的温度系系数,其使用温度可高达350 C有很强的抗腐蚀性和抗氧化性,通常不作电镀等.钐钻
10、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好处于纳米量级,例如： 磁单畴尺寸,超顺磁性临界尺寸,交换作用长度,以及电子 平均自由路程等大致处于 1- 100nm量级,当磁性体的尺寸与 这些特征物理长度相当时,就会呈现反常的磁学性质.软磁材料的开展经历了晶态、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异的性能,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、高频化以及多功能化, 近年来开展十分迅速.磁电子纳米结构器件是 20世纪末最具有影响力的重大成果.除巨磁电阻效应读出磁头、MRAM、磁传感器外,全金属晶体管等新型器件的研究正方兴未艾.磁电子学已成为一门颇受青睐的新学科.参考文献1?磁性材料及研究?；1993年02期2杨君友,张同俊,胡镇华,李星国,崔昆；纳米晶软磁材料的开展,磁性及展望材料科学与工艺；1996年01期3余平 磁光材料的制备和性能研究；贵州大学； 2007精品文档
