磁性材料的发展和应用
磁性材料的发展经历了从无机到有机、固态到液态、宏观到介观、电子磁有序到核磁有序强磁材料、单一型到复合型,并且显现出优异的磁性能和综合特性。磁性材料由于分类标准和侧重点不同,有着不同的分类。一般磁性材料按应用类型分类可以分为永磁材料、软磁材料等。
一、
定义
磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。
图1磁性材料
f磁性材料主要是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料从材质和结构上讲,分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类,铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。从应用功能上讲,磁性材料分为:软磁材料、永磁材料、磁记录矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料;而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了,因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应,导致金属磁性材料无法使用,而铁氧体的电阻率非常高,将有效的克服这一问题、得到广泛应用。
二、
磁性材料的分类
1、永磁材料
一经外磁场磁化以后,即使在相当大的反向磁场作用下,仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。对这类材料的要求是剩余磁感应强度Br高,矫顽力BHC即抗退磁能力强,磁能积BH即给空间提供的磁场能量大。相对于软磁材料而言,它亦称为硬磁材料。永磁材料有合金、铁氧体和金属间化合物三类。①合金类包括铸造、烧结和可加工合金。铸造合金的主要品种有AlNiCo、FeCrCo、FeCrMo、FeAlC、FeCoVW;烧结合金有:Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AlNi(Co)、FeCrCo等;可加工合金有:FeCrCo、PtCo、M
AlC、CuNiFe和AlM
Ag等,后两种中BHC较低者亦称半永磁材料。②铁氧体类:主要成分为MO6Fe2O3,M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa等复合组分。③金属间化合物类:主要以M
Bi为代表。永磁材料有多种用途。①基于电磁力作用原理的应用主要有:扬声器、话筒、电表、按键、电r