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磁性材料的分类

2022/07/09 09:58
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磁性材料的分类:磁性材料可以分为软磁材料 稀土永磁材料 烧结钕铁硼永磁材料 金属永磁材料 铁氧体永磁材料 信磁材料 特磁材料。下面小编从网上找了一些资料一一给大家介绍下各种磁性材料的介绍和分类。

摘要:磁性材料的分类:磁性材料可以分为软磁材料 稀土永磁材料 烧结钕铁硼永磁材料 金属永磁材料 铁氧体永磁材料 信磁材料 特磁材料。下面永逸科技小编从网上找了一些资料一一给大家介绍下各种磁性材料的介绍和分类。
软磁材料
磁性材料中矫顽力很低,因而既容易受外加磁场磁化,又容易退磁的材料称为软磁材料。软磁材料的主要特征是;
1、高的磁导率。这表示软磁材料对磁场的灵敏度高(一般常用起始磁导率)
2、低矫顽力Hc。
3、高的饱和磁通密度 Bs。
4、低的磁(功率)损耗P。
5、高的稳定性。
分类∶(因使用的功率、频率的不同要求、材料的磁特性的不同)
1、Fe-Si系。2、Fe-Ni系。3、铁氧体系。4、非晶材料系。5、其他。

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稀土永磁材料
     这是当代新发展起来的最大磁能积最高的一类永磁材料,是主要含稀土族和铁族元素的金属互化物(又称金属间化合物)。由于这类永磁材料综合了一些稀土元素的高磁晶各异性和铁族元素高居里温度的优点,因而获得当前最大磁能积最高的永磁性能。
     从 60年代起,稀土永磁材料已经研究和生产了三代材料,第一代的 SmCo5 系材料,第二代的Sm2Col7系材料,第三代的Nd-Fe-B系材料,当前正在 研究第四代材料。把这些材料称为"系",是指其组元可以部分或全部用其他相当的元素进行代换,以获得最佳的或特定要求的永磁性能。

     在目前的稀十永磁材料中,最大磁能积最高的是∶居里温度最高的是Sm2Co17系材料;在稀土永磁材料制造工艺上,除较大量使用烧结工艺外,还发展了快淬法、热形变法、热压法和粘结法等新工艺,它们各具有其特点和适用的生产条件。 Nd-Fe-B系合金是第一种不含Co的高性能实 用新型永磁材料。自1983年问世以来,迅速地得到发展。

稀土永磁材料按主要成分分类∶
1、SmCo5 系
2、 Sm2Co17
3、Nd-Fe-B系;
4、Pr-Fe-B系;
5、Sm-Fe-N系

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永磁材料测量装置

烧结钕铁硼永磁材料
      烧结钕铁硼磁体的磷能积的理论极限值是512KJ/M3(64OMGOe)1987年实验室首次突破400KJ/M3(50MGOe),1990年达到了54.6MGOe,国内最高水平为52.4MGOe。工业化生产烧结钕铁硼体的磁能积从1983年最初问世的 35MGOe 到目前的50MGOe高性能钕铁硼磁体的特征∶主相晶粒分布在微米之间,大小均匀,晶界清晰,晶粒表面缺陷少,晶粒规 则,主相体积百分率达到 90%以上;富钕相薄而且分布均匀;密度达到理论密度的主相取向度达到 90%以上。
     从磁体的应用角度来讲,磁能积与矫顽力一样重要,对于高性能烧结钕铁硼磁体的磁性能应该有一个界定的标准,根据目前国外高牌号的烧结钕铁硼磁体磁能积与矫顽力之间的关系,有如下判据∶
(BH)max(MGOe)+iHc(koe)=60

金属永磁材料

     这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素为重要组元的合金型永磁材料,又称永磁合金。这类永磁合金的磁性与合金的组元、含量及制造工艺等有密切联系。当代这类金属水磁材料主要有两类∶一类是AINiCo 系,另一类是FeCrCo系。AINiCo 系永磁合金的主要成分为Fe,Ni和Al,在加入 Co,Cu或(和)Mo,Ti等元素,有的经适当的热处理而得到同向异性的永磁场热处理或(和)定向结晶处理而得到各向异性的永磁合金。这类磁体的硬度大,一般采用铸造法制造。对于小型或异性材料,可采用粉末烧结法制造。FeCrCo 系永磁合金的主要成分为 Fe.Cr和 Co,通过改变组分含量、特别是含量或(和)添加其他元素如TI等,可改变其永磁性能。FeCrCo系永磁合金的永磁性能类似于中等性能的AINiCo系永磁合金,但可以进行各种机械技工和冷或热塑性形变,以制成管材、片材或线材供特殊应用。不过其永磁性能对热处理等较为敏感,难以获得最佳的永磁性能。

铁氧体永磁材料 
      铁氧体是以Fe203为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料(广义)。目前在各类磁性材料中都有铁氧体的应用,其电阻率远高于(约 108-1012 倍)金属磁性材料,特别是以在高频和微波波段应用。当前应用的永磁铁氧体主要为六角晶系的磁铅石型铁洋 铁,其化学式为MO.6Fe203=MFe12019,其中M=Ba,Sr, Ca或 Pb等,有时简称M型铁氧体。这类永磁铁氧体的特点是,最大磁能积和剩磁虽不高,但矫顽力却很高,成本远低于金属水做材料和稀十永磁材料,适宣在一般对永磷性能要求不很高的情况下大量使用,因而在当前各类永磁材料中产量是很高的。当前这类永磁材料中研究和应用最多的钡铁氧体(BaFe12019,简称 BaM)和锶铁氧体(SrFe12019,简称 SrM),它们有各向同性和各项异性两类,其中以各向异性的锶铁氧体的永磁性能为最好。利用穆斯堡尔效应可以研究包括永磁铁氧体在内的各种铁氧体的个磁亚晶格的超精细磁场等参量,因而获得有关微观结构的信息。

信磁材料
      应用在信息技术中的磁性材料称为信磁材料。目前研究和应用的信磁材料主要有在电子计算机、微波通信和光通信等高新技术中应用的磁记录材料、磁记录头材料、矩磁材料、磁泡材料、旋磁微波材料和磁光材料等。

特磁材料
      除永磁材料、软磁材料和信磁材料外,还有多种具有各种特殊磁性功能和各种特别应用的感性功能材料,可统称为特种磁性功能材料(简称特磁材料)。在目前,研穿和应用较多的特磁材料主要有压磁材料、磁电阻材料、磁制冷材料、纳米强磁材料和读和强磁功能材料等。
(1)压磁材料,又称为磁致伸缩材料。严格说来,为了同压电和磁致伸缩相对应,狭义的压磁材料是指已磁化的强磁体中可逆的并叠加磁场(或其奇次方)约成线形(正比)关系的磁弹性现象,而磁致伸缩则指为磁化的强磁体中不可逆的并同叠加磁场平方成线形关系的磁弹性现象。不过一般取其广义,及压磁性和磁致伸缩都可包括这两种磁弹性现象。对压磁材料和主要要求是∶
1、高的饱和磁致绳索系数,这是可获得最大形变的量度。
2、低的工作磁场,既在较低磁场便可产生饱和磁致伸缩。
3、高的灵敏度,既在恒定磁场下,单位应力变化可获得高的磁通密度变化,或在恒定的压力下,单位磁场变化可获得高和磁致伸缩变化。
4、高的磁耦合系数,既材料中可转化为机械的盛能与总磁能之比值高,也就是能力的转换效率高
5、高的稳定性,既上述各磁参量以温度湿度等环境因素的影响稳定度高。

目前研究和应用的压磁材料主要有三类∶
1、金属压磁材料,其特点是饱和磁极化强度较高,力学性能好,可承受大的功率,单电阻率低,难于应用到高频率。
2、铁氧体压磁材料,其特点是饱和磁极化强度较低,多晶材料中气隙会影响力学强度,难于承受较高功率,单电阻率很高,可以在高频应用。
3、巨压磁材料,目前主要是稀土-铁系金属互化物,其特点是磁致伸缩系数可高达10-3,比一般压磁材料高约102-103倍,磁耦合系数也高,但一般工作磁场较高。