文档介绍：铁磁材料在现代科学技术中得到广泛的应用
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【关键词】铁磁材料,磁导率,磁滞,软磁材料
铁磁材料在现代科学技术中得到广泛的应用,随着材料科学的发展,它已成为一种重要的智能材料。本文主要介绍铁磁材料的原理,分类,及其应用;并对三类主要铁磁材料详细介绍,包括软磁材料,硬磁材料,矩磁材料。
随着工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉。氧化铁。细铁丝等。到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力用软磁材料中仍居首位。到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达。广播。集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代,随着电讯。自动控制。等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。
铁磁材料是受到外磁场作用时显示很强磁性的材料。例如铁,钴,镍和它们的一些合金,稀土族金属以及一些氧化物都属于铁磁材料,具有明显而特殊的磁性。首先,它们都有很大的磁导率μ;其次,它们都有明显的磁滞效应。
磁导率(magnetic permeability):表征磁介质磁性的量。常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。磁滞----铁磁体在反复磁化的过程中,它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度,这种现象叫磁滞。高磁导率是铁磁材料应用特别广泛的主要原因。磁滞特性使永磁体的制造成为可能,但在许多其他应用中却带来不利影响。当铁磁材料处于交变磁场中时将沿磁滞回线反复被磁化。在反复磁化的过程中要消耗额外的能量,以热的形式从铁磁材料中释放,这种能量损耗称为磁滞损耗,磁滞损耗不仅造成能量的浪费,而且使铁芯的温度升高,导致绝缘材料的老化,所以应尽量减少。
软磁材料(soft magnetic material):具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工设备和设备中。软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。软磁材料主要有,以金属软磁材料(以硅钢片,坡莫合金等为代表,包括Fe系,FeSiAl系和 FeGo系等)和铁氧体软磁材料(如MnZn系,NiZn系和MgZn系等)为代表的晶体材料,非晶态软磁合金(主要分为Fe基和Go基两种)以及近年来发展起来的纳米晶软磁合金,如纳米粒状组织软磁合金,纳米结构软磁薄膜和纳米线等等。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。
硬磁是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料,也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型,其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好,较低,不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁,而且