文档介绍：定义:被外加磁场磁化以后,除去外磁场,仍能保留较强磁性的一类材料。*基本要求:(1)Br要高;(2)Hc要高;(3)(BH)max要高;(4)材料稳定性要高。*种类:(1)金属永磁材料:Al-Ni-Co系和Fe-Cr-Co系永磁合金;(2)铁氧体永磁材料:以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料;特点:电阻率高,适合高频和微波领域应用;(3)稀土永磁材料:以稀土族元素和铁族元素为主要成分的合金间化合物,包括SmCo5系、Sm2Co17系以及Nd-Fe-B系。特点:磁能积高,应用领域广泛。第五章永磁材料*发展史:1880年左右:碳钢,紧接着又发现钨钢、钴钢等金属永磁材料;1931年以来:Al-Ni-Fe系磁钢(MK钢)和Al-Ni-Co系磁钢,后者占据主导地位一直到60年代;20世纪30年代:铁氧体永磁材料,材料便宜,工艺简单,磁性能居中;同时Fe-Cr-Co永磁合金问世,改善了Al-Ni-Co机械性能差的缺点;20世纪60年代:Sm-Co系稀土永磁材料;20世纪80年代:Nd-Fe-B系稀土永磁材料;(BH)max~460KJ/m3,称为“磁王”;近年来:纳米双相永磁材料,RE(稀土元素)-Fe-N系永磁体。第五章永磁材料1、剩磁Br*如果撤去外加磁场,在磁铁两个磁极之间的空隙中便产生恒定磁场(气隙磁场),对外界提供有用的磁能。*撤去外加磁场后,在退磁场作用下,永磁体将工作在磁滞回线的第二象限。所以永磁材料性能的好坏,应该用退磁曲线上的有关物理量来表征。剩磁Br,矫顽力HC,最大磁能积(BH)max等。*永磁体由于磁路中存在空隙,因此处于开路应用状态。此时工作点在退磁场作用下由Br点移到D点,所以剩磁应该等于Bd(表观剩磁)。*工作点D和坐标原点O的连线OP称为开路磁导线,OP的斜率称为磁导系数。、矫顽力HC*两种定义:*第二象限中,H<0,所以B-H退磁曲线将位于0M-H退磁曲线下方*当B=0时,*的最高值不可能超过材料的剩磁值。、最大磁能积(BH)max*取永磁体的尺寸比取(BH)max的形状,则能保证永磁体单位体积的磁场能为最大。注:不同形状对应退磁场不同,磁能积不同。*可根据(BH)max确定各种永磁体的最佳形状。(BH)max越高的永磁体,产生同样的磁场所需的体积越小;在相同体积下,(BH)max越高的永磁体获得的磁场越强。注:(BH)max是评价永磁体强度的最主要指标。稀土永磁体-(BH)max~450KJ/m3;普通磁钢-(BH)max~8KJ/m3*在矩形磁滞回线中,理论值:*上式成立的条件:(1)剩余磁化强度Mr=MS(2)、稳定性*受到温度、外磁场、冲击、振动等外界因素影响时,有关磁性能在长时间使用过程中保持不变的能力。*变化率:*(BH)max是表征永磁体性能的最主要指标。为使其尽可能大,要求Br和HC要高。1如何提高材料的剩磁Br*要求MS高,同时矩形比Br/BS应接近于1。提高Br/BS的基本途径:1、定向结晶控制铸件的冷却条件不同的晶粒结构*快冷时沿热流相反的方向会生长出柱状晶,柱状晶晶粒长大方向往往就是它的易磁化方向。、塑性变形*多晶体材料拔丝、轧扳、挤压、压缩等塑性变形晶粒转动晶粒的晶体学方位会发生一定程度的定向排列,即择优取向、织构等可诱导磁各向异性3、磁场成型*加工成型时,施加外磁场,使易磁化轴沿磁场方向取向,经高温烧结及回火以后,可得较高的Br。4、磁场处理*外部磁场中热处理,可控制磁性颗粒的析出形态,沿外场方向呈细长状生长,使磁矩沿磁场方向择优取向。