磁性材料的基础知识讲座剖析VIP免费

一、磁性材料的定义、种类、特点和用途：•定义：可用于制造磁功能器件的强磁性材料称为磁性材料。有硬磁、软磁、磁薄膜、磁致伸缩材料等。其中应用最广的是硬磁材料和软磁材料。•硬磁材料：是指在外磁场的作用下（即充磁）会带上磁性，外磁场消失后磁性仍然存在的一种材料。•软磁材料：是在外磁场的作用下会带上磁性，外磁场消失后它的磁性也会跟着消失的一种材料。•表现在性能参数上就是硬磁材料的Br和Hcj很大而且是越大越好，而软磁材料它的磁导率高，Br特别是Hcj很小、一般的认为是Hcj<0.8KA/m的材料为软磁材料，而以Hcj>0.8KA/m的材料为硬磁材料，一般的磁性材料中都含有Fe、Ni、Co三种元素中的一种或几种。第一页，共十四页。磁性材料的发展：发明年代材料名称成分Br(Gs)Hcj(Oe)（BH）maxTc(℃)十九世纪碳钢CFe9000500.2750十九世纪末钨钢WFe100001700.3750二十世纪初钴钢CoFe90002600.957501940年代铝镍钴5AlNiCo1300050058001950年代铝镍钴8、9AlNiCoTi100002000108001965钐钴（1：5）SmCo51000020000247001972钐钴（2：17）SmCoFeCuZr1100020000308001940钡铁氧体BaFe12O194000200044651960锶铁氧体SrFe12O194000400044651960铂钴PtCo70005000125001980铂铁PtFe108004300204001983钕铁硼Nd2Fe14B130001500040310第二页，共十四页。不同种类磁性材料的特点•铁氧体：廉价品，应用非常普遍，但性能低•铝镍钴：在指针式仪表中占主导地位，年产不到一万吨，工作温度在450~550℃度内都可以正常工作，是可工作温度最高的一种磁体，但镍、钴是战略物资价格非常高，而且受国际国内的政治局势影响大；•钐钴：在军用品和高档消费品中占主导地位，年产1—2千吨，和铝镍钴相比钐钴的价格更高；但在一些对性能要求很高，而使用温度也很高的地方就只能使用钐钴，SmCo5工作温度为250℃，Sm2Co17的工作温度在350℃，因此它仍然会有一定的市场，否则以它的价格早就该淘汰了；•铂钴：主要在飞机“黑匣子”中应用，产量很少；•钕铁硼：在电子计算机及其外围设备中已占主导地位；它的磁性最强，被称为永磁王，价格中等，在表面镀层的保护下，稳定性良好，也就是说它的性价比最高，综合性能最好，它的应用是越来越广，在很多地方只要不受温度限制，都有取代其它磁钢的趋势。第三页，共十四页。二、磁性材料的磁性能参数：•剩磁Br:铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后，在磁化方向保留的磁化强度或磁感应强度，Mr或Br，就是在退磁曲线上磁场强度降为零时显示的磁性能。•矫顽力：铁磁体磁化到饱和以后，使它的磁化强度或磁感应强度降低到零所需要的反向磁场称为矫顽力，分别记作Hcj和Hcb。•磁能积BH：表示磁性材料在其退磁曲线上任意一点工作时，能向外部磁路提供的能量。永磁材料的使用一般都是利用它在磁场源或者说是磁力源在空气隙中产生的磁场，而磁能积是表征它在空气隙中产生磁场大小的一种参量，因此它是非常关键的一参数。•Hg=(BHVm/Vg)1/2=((BH)mVm/Vg)1/2•其中Hg指气隙磁场，•Vg指气隙体积•Vm指磁体的体积•由上式可知：气隙磁场强度Hg和（BH）max成平方根的关系，当气隙体积Vg和气隙磁场强度Hg为一定的情况下，（BH）max大时，磁体的体积Vm可缩小，这也就是现在很多的电子产品能越做越小的一个原因，如手机现在可以越做越小，有很大的一个原因是手机上的蜂鸣器磁钢可以做得很小，以前的收音机喇叭要那么大的一个磁钢，你想把它做得很小本身就是不可能的一件事第四页，共十四页。磁性材料的磁性能参数（2）•磁体的表磁或磁通：表磁是指磁体的表面磁场；磁通是指通过线圈单位面积磁力线的根数。磁体磁参数的测量一般是对规则的圆柱或方块来进行的，对于一个已加工好的磁性器件因为它的面积已经很难计算得非常精确，就只能是通过表磁或磁通来反映它磁性能的强弱了。这是大部分购买磁体的厂家所关心的问题，一般的，磁体沿充磁方向的厚度越厚其表磁和磁通也会相应增高。•曲线的方形度Hk/Hcj：Hk指的是J=0.9Br时相对应的磁场，Hk/Hcj可以直观的表示J退磁曲线方形度。•回复磁导率μrec:当磁体受到一个周期的外界反磁场后，它的磁性要下降，当外磁场消失后它也不能完全回到原来...