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磁性材料料基础知识培训 性材料： 概述：磁性是物质的基本属性之一。磁性现象是与各种形式的电 荷运动相关联的，由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大 小的磁场，因而产生磁性。一切物质都具有磁性。自然界的按 性的不同可以分为顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，反铁 磁性物质，以及亚铁磁性物质，其中铁磁性物质和亚铁磁性物质 属于强磁性物质，通常将这两类物质统称为磁性材料。 性材料的分类，性能特点和用途： 1 铁氧体磁性材料，一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧 化物。他们大多具有亚铁磁性。 特 ：电阻率远比金属高，约 为1-10 （12 次方）欧/厘米，因此涡损和趋肤效应小，适于高频 使用。饱和磁化强度低，不适合高 密度场合使用。居里温度比 较低。 2 铁 性材料：指具有铁磁性的材料。例如铁镍钴及其合金，某 些稀土元素的合金。在居里温度以下，加外 时材料具有较大的 磁化强度。 3 亚铁 性材料：指具有亚铁磁性的材料，例如各种铁氧体，在 奈尔温度以下，加外 时材料具有较大的磁化强度。 4 永 材料：磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性，特 是矫顽力高和 能积大。可分为三类，金属永磁，例，铝镍钴， 稀土钴，铷铁硼等。 铁氧体永磁，例，钡铁氧体，锶铁氧体，其他永磁，如塑料等。 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软 器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电 流特性。器件的电压～电流特性与 芯的几何形状及磁化状态密 切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数 与器件电气参数的转换关系。设计软 器件通常包括三个步骤： 正确选用磁性材料；合理确定 芯的几何形状及尺寸；根据磁性 参数要求，模拟 芯的工作状态得到相应的电气参数。 磁性材料是一种重要的电子材料。早期的磁性材料主要采用金属 及合金系统，随着生产的发展，在电力工业、电讯工程及高频无 线电技术等方面，迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能 性材料。在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上， 研制出了一种新型磁性材料——铁氧体。铁氧体属于氧化物系统 的磁性材料，是以氧化铁和其他铁族元素或稀土元素氧化物为主 要成分的复合氧化物，可用于制造能量转换、传输和信息存储的 各种功能器件。 铁氧体磁性材料按其晶体结构可分为：尖晶石型 （MFe2O4）；石 榴石型（R3Fe5O12）； 铅石型（MFe12O19）；钙钛矿型（MFeO3）。 其中M 指离子半径与Fe2＋相近的二价金属离子，R 为稀土元素。 按铁氧体的用途不同，又可分为软 、硬 、矩磁和压 等几类。 硬磁材料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 铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种 材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话 机及各种仪表的磁铁，而已在医学、生物和印刷显示等方面也得 到了应用。 镁锰铁氧体Mg－MnFe3O4，镍钢铁氧体Ni－CuFe2O4 及稀土石榴 型铁氧体3Me2O3•5Fe2O3 （Me 为三价稀土金属离子，如Y3＋、 Sm3＋、Gd3＋等）是主要的旋磁铁氧体材料。磁性材料的旋磁性 是指在两个互相垂直的直流磁场和电 波磁场的作用下，电 波 在材料内部按一定方向的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方 向旋转的现象。旋磁现象实际应用在微波波段，因此，旋磁铁氧 体材料也称为微波铁氧体。主要用于雷达、通讯、导航、遥测、 遥控等电子设备中。 重要的矩磁材料有锰锌铁氧体和温度特性稳定的Li－Ni－Zn 铁 氧体、Li－Mn－Zn 铁氧体。矩磁材料具有辨别物理状态的特性， 如电子计算机的“1”和 “0”两种状态，各种开关和控制系统的 “开”和 “关”两种状态及逻辑系统的 “是”和 “否”两种状态 等。几乎所有的电子计算机都使用矩磁铁氧体组成高速存贮器。 另一种新近发展的磁性材料是 泡材料。这是因为某些石榴石型 磁性材料的薄膜在磁场加到一定大小时， 畴会形成圆柱状的泡 畴，貌似浮在水面上的水泡，泡的“有”和 “无”可用来表示信 息的 “1”和 “0”两种状态。由电路和磁场来控制 泡的产生、 消失、传输、分裂以及 泡间的相互作用，即可实现信息的存储 记录和逻辑运算等功能，在电子计算机、自动控制等科学技术中 有着重要的应用。 压磁材料是指磁化时能在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体 材料。目前应用最多的是镍锌铁氧体，镍铜铁氧体和镍镁铁氧体 等。压磁材料主要用于电 能和机械能相互转换的