《磁性材料及其应用概要ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁性材料及其应用概要ppt课件.ppt（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、材料的磁学性能,第三节 磁性材料及其应用,磁性材料的分类,主要应用的强磁材料,磁效应：物质的磁性和磁场会影响到物质其他物理性质的变化，同时，物质其他性质的变化也会引起物质磁性的变化。,一、软磁材料,起始磁导率高,矫顽力HC 小,饱和磁感应强度MS 高,磁损耗小,稳定性好,调节配方,在磁场作用下，这类材料非常容易磁化，而取消磁场后又很容易去磁。,1、性能特点,2、改善软磁材料磁性能的途径,高的磁导率和小的矫顽力要求材料的结构尽量均匀，没有缺陷，在磁学上各向同性。,若要在交变磁场中用作软磁材料，铁磁体应有较大的电阻率，这可以通过材料的合金化来做到，如铁-硅合金、铁-镍合金等。,改善材料的显微结构，
2、降低杂质和气孔的含量，增大晶粒尺寸。,降低内应力,H,3、软磁材料的分类及其应用,软磁材料,金属软磁,铁氧体软磁,非晶及纳米晶软磁,软磁材料主要用于动力工程、高性能电子学、通信技术、航空及空间技术等，来制造磁导体，增加磁路的磁通量，降低磁阻。,二、永磁材料,永磁材料又称硬磁材料，是用于制造各种永久磁铁的磁性材料。,1、性能特点,剩磁高,矫顽力大,最大磁能积大,矫顽力大,最为重要,HC，Br等参量,H,最大磁能积(BH)max,永磁体在退磁曲线上稳定下来的一点B和H的乘积的2倍，它代表永磁体能量的大小，称为磁能积。,2、改善永磁材料磁性能的途径,3、永磁材料的分类及其应用,1:5型SmCo5磁体
3、 2:17型Sm2TM17磁体 R2Fe14B型Nd-Fe-B磁体,磁控管,电机,三、磁致伸缩材料,磁致伸缩材料：是指随磁化状态变化而自身尺寸相应改变的一类磁性材料。,铁磁及亚铁磁材料的磁致应变的范围从铁基非晶的10-5到稀土金属的10-2。稀土-铁赝二元系，如TbFe2、SmFe2具有巨大的磁致伸缩效应，其值为10-3量级，称为巨磁致伸缩效应。,超磁致伸缩机制,磁致伸缩量,4f电子云,原始晶胞,方向,RFe2晶胞发生方向磁致伸缩后的变形,铁磁体的磁致伸缩已在技术上得到利用，例如具有高磁致伸缩系数的材料已被用来做超声波换能器（接受和产生超声波）、传感器、延迟线和存储器等。,磁致伸缩用于声纳,磁
4、致伸缩液位仪,磁致伸缩液位仪工作原理,伺服机构在机器人技术中的应用,磁致伸缩可用于制备称重、测力、扭矩传感器等,四、磁记录材料,我们已经进入信息社会？,“知识大爆炸”？,记忆靠人脑？,磁记录：是使用记录磁头在磁记录介质内写入磁化强度图纹作为信息存储，用同一或另外记录磁头可从磁化强度图纹读出所储存的信息。,磁记录的基本过程,1、磁头与磁头材料,磁头是指能对磁介质进行信息记录、再生及读取功能的器件。,磁性合金：坡莫合金、仙台斯特合金、Fe-Al合金和Fe-Al-B合金；铁氧体磁头：Mn-Zn铁氧体和Ni-Zn铁氧体 MIG磁头：铁氧体磁芯间隙中沉积一层软磁合金薄膜,工作缝隙小、磁场分布陡河磁迹宽度
5、窄，故可提高记录速度和读出分辨率,利用磁电阻效应制成,磁头材料,2、磁记录介质及介质材料,颗粒状涂布介质结构,涂布型磁带主要由带基和附着其上的磁性涂覆层构成。,常用磁盘分硬盘和软盘两大类：硬盘是在厚度为12mm的铝合金盘基上附着磁记录层。软盘是在可挠性PET盘基上附着磁记录层。,薄膜介质,薄膜记录介质由基底、附加层、磁性层和保护层组成。在磁层和附加层之间也可增加一层缓冲层。保护层可以是单层的，也可以是多层的。在保护层上还可以增加一层润滑层,高密度存储要求：,五、磁性液体,磁性液体：由纳米级的磁性颗粒，通过界面活性剂高度地分散、悬浮在载液中，形成稳定的胶体体系。,超细磁性颗粒：Fe3O4、-Fe
6、2O3、Fe、Co、Ni、Fe-Co-Ni合金、-Fe3N及-Fe4N等 表面活性剂：羧基、胺基、羟基、醛基、硫基等 载液：水、矿物油、酯类、有机硅油、氟醚油及水银等,无磁场时，磁液显示超顺磁性；有磁场时，磁性颗粒同向排列，磁液显示磁性磁化曲线：无剩磁、无矫顽力,磁化特性：,界面特性,磁性液体的表面在外加磁场的作用下会产生变形。当外加磁场垂直于磁性液体的表面时，磁性液体的表面出现无数的“针形磁花”。“针形磁花”的方向与磁力线的方向相同。此时，磁场力、磁性液体的表面张力和重力平衡。,磁液密封,特点：不泄漏，可耐高真空；耐高速旋转；无机械磨损，寿命长；发热量小,磁液扬声器,磁性液体：对音圈的运动起
7、一定的阻尼作用，并能使音圈自动定位，同时音圈所产生的热量可以通过磁性液体耗散。,磁液选矿,磁液的表观密度随外磁场的变化而改变，可用来筛选比重不同的非磁性矿物。,通常采用水基磁性液体，可重复使用。,六、磁致冷材料,磁致冷基本原理：利用自旋系统磁熵变的制冷方式，即借助磁致冷材料（磁工质）的磁热效应，在磁化时向外界排放热量，退磁时从外界吸收热量，从而达到制冷目的。,与传统的压缩气体制冷方式相比，磁制冷具有明显的竞争优势：,无环境污染和破坏，由于磁制冷材料本身为固体材料以及在循环回路中可用加防冻剂的水作为传热介质，消除了因使用氟利昂、氨及碳氢化合物等制冷剂所带来的破坏臭氧层、有毒、易泄露、易燃、易爆等损害环境的缺陷。高效节能，磁制冷的效率可达到卡诺循环的30%60%，而气体压缩制冷一般仅为5%10%，节能优势明显。磁制冷技术还具有尺寸小、重量轻、运行可靠、寿命长等优势。,
