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磁性材料的发展、制备方法及应用前景
作者:朱富慧来源:《中国科技博览》2014年第26期
摘要磁性材料是一种应用已久的功能材料,其特有的磁性使其在机电领域、无线电领域尤其是信息领域发挥着不可替代的作用。本文主要介绍了磁性材料的发现与发展、制备方法以及应用前景。
关键词磁性材料;制备工艺;应用前景
中图分类号:TQ460文献标识码:A文章编号:
1磁性材料的发展
自然界中原本就存在天然的磁性材料,而磁性材料的发现最早可以追溯公元前3世纪,在《吕氏春秋季秋记》中有关于“慈石召铁,或引之也”的记述,这是最早对磁性材料的描述,公元前7世纪,黄帝在作战中使用指南车则是磁性材料在有史料记载以来的第一次应用。直至产业革命以前,磁性材料最大的贡献仍局限在罗盘针,产业革命以后,人们开始有目的地加工、制造能够为人们生产生活所用的磁性材料,从而其发展十分迅速。伴随着煤炭、钢铁工业的不断兴起,以电磁铁的发明为开端,马达、发电机、变压器等逐步达到实用化。磁性材料凭借其特性逐渐成为不可代替的材料,其在各个领域的重要性也日益凸显出来。磁性材料若按化学成分来分类,可以将其分为金属(合金)磁性材料、无机(氧化物)磁性材料、有机化合物以及其复合磁性材料。50年代以前,得到应用的磁性材料主要为金属磁性材料,其广泛地应用于电力工业、电机工业。从50年代开始,3d过渡族的磁性氧化物(铁氧体)开始逐步取代金属磁性材料,铁氧体由于具有电阻率高,高频损耗低的优良特性,为当时兴起的雷达、无线电等工业的发展提供了所必需的磁性材料,标志着磁性材料进入到铁氧体的历史阶段;90年代以来,金属磁性材料以纳米结构问世,成为铁氧体磁性材料的有力竞争者。从20世纪后期延续至今,专家学者对磁性材料的研究从未中断过,磁性材料也进入了前所未有的高速发展阶段,并融入到信息行业,成为信息时代不可或缺的基础性材料之一。
2磁性材料的制备方法
铁氧体磁性材料可通过烧结法、微乳液法、溶胶凝胶法等方法制备。
21烧结法
烧结法又可分为固相烧结、液相烧结、等离子放电烧结等。固相烧结是制备磁性材料的传统方法、也是现今生产磁性材料的主要方法,其操作方便、设备简单。但该方法同时存在烧结温度高、烧结气氛不易控制等缺陷,为了克服这些缺陷,研究者们不断通过调整成分比例及生产条件来改善产品质量;液相烧结是在尚未烧结的陶瓷粉末中加入一定助熔剂,使其在烧结r