磁性材料基礎知識
瀏覽:509 發(fā)布日期:2022-12-06 14:43:00
磁性材料是電子工業(yè)的重要基礎功能材料,廣泛應用于計算機、電子器件、通訊、汽車(chē)和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域和家用電器、兒童玩具等日常生活用品,隨著(zhù)世界經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,磁性材料的需求將空前廣闊。當前我國磁性材料的發(fā)展居世界之首,已經(jīng)成為世界上永磁材料生產(chǎn)量最大的國家。
磁性材料
可用于制造磁功能器件的材料稱(chēng)之為磁性材料。其分類(lèi)有:永磁材料(也稱(chēng)硬磁材料)、軟磁材料、半硬磁材料、磁致伸縮材料、磁性薄膜、磁性液體等,將它們統稱(chēng)磁功能材料。
永(硬)磁材料與軟磁材料
永磁材料,又稱(chēng)硬磁材料,是當磁化場(chǎng)去掉之后,仍能具有磁性的材料;軟磁材料是當磁化場(chǎng)存在時(shí),具有很高的磁感應強度,當磁化場(chǎng)去掉之后,失去磁性的材料。這里的硬和軟并不是指力學(xué)性能上的硬和軟,而是指磁學(xué)性能上的硬和軟。磁性硬是指磁性材料經(jīng)過(guò)外加磁場(chǎng)磁化以后能長(cháng)期保留其強磁性(簡(jiǎn)稱(chēng)磁性),其特征是矯頑力高。矯頑力是磁性材料經(jīng)過(guò)磁化以后再經(jīng)過(guò)退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化強度)降低到零的磁場(chǎng)強度。而軟磁材料則是加磁場(chǎng)既容易磁化,又容易退磁,即矯頑力很低的磁性材料。退磁是指在加磁場(chǎng)(稱(chēng)為磁化場(chǎng))使磁性材料磁化以后,再加同磁化場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)使其磁性降低的磁場(chǎng)。
粘結永磁
粘結永磁指的是用可塑性物質(zhì)為粘結劑與永磁粉末相混合制成磁性可塑性粉末,通過(guò)各種可塑性材料的成型工藝而獲得復合磁體。在成型的全過(guò)程粘結劑發(fā)生物化變化,與磁粉顆粒粘結在一起而制成的磁體稱(chēng)為粘結磁體。
燒結永磁
應用粉末冶金工藝,將預燒料制成微粉,壓制成型制成毛坯,再進(jìn)行燒結而制成的磁體。
釹鐵硼(NdFeB)
釹鐵硼是新型磁性材料的一種,三元金屬間化合物,是目前所有磁性材料中單位體積蘊含磁能量最大的一種永磁材料。用NdFeB磁粉制成粘結磁體,此磁體的磁性能強、溫度性能穩定、可一次成型為精度較高、形狀復雜的零件而無(wú)需后加工,并具有良好的抗腐蝕能力及較好的韌性,廣泛應用于計算機磁盤(pán)驅動(dòng)器的音圈電機(VCM)、核磁共振成像儀(MRI)以及各種音像器材、微波通訊、磁力機械(磁力泵、磁性閥)、家用電器及磁懸浮列車(chē)等領(lǐng)域。
鐵氧體
鐵氧體是以鐵的氧化物(Fe2O3)為主與其他元素的氧化物進(jìn)行反應,生成具有亞鐵性的復合物。
鐵氧體預燒料
鐵紅(或鐵鱗)和鍶或鋇的碳酸鹽及少量的輔料,按一定組成比例混合均勻后,在一定的氣氛和溫度下面燒結,通過(guò)原料間的固相反應生成MO6Fe2O3(式中M為Sr、Ba)鐵氧體。
永磁鐵氧體材料
永磁鐵氧體材料為鍶鐵氧體和鋇鐵氧體,成分為SrFe12O19和BaFe12O19。具有磁性能優(yōu)良,性能價(jià)格比高,穩定性好等特點(diǎn),是當今世界用量最大的磁性功能材料。廣泛用于永磁電機、揚聲器以及磁性吸持、電子偏轉等方面,包括汽車(chē)、通訊、音響、錄象機、電視機、收音機、微波爐、電冰箱、磁選設備、醫療器械、計算機外設、辦公自動(dòng)化設備、兒童玩具等諸多領(lǐng)域。
各向同性與各向異性材料
依據永磁材料的單疇晶粒取向與否分為:各向同性材料,毛坯成型時(shí)單疇晶粒是無(wú)序的;各向異性材料,毛坯成型時(shí)晶粒在取向場(chǎng)的作用下排列是有序的。
磁記錄
磁記錄的基本原理是將輸入信息轉變?yōu)殡娦盘栞斎氲接涗洿蓬^的線(xiàn)圈中去,從而在磁頭的空隙處產(chǎn)生相應的變化磁場(chǎng),如果此時(shí)將具有錄磁介質(zhì)的磁帶以恒定速度緊靠近磁頭空隙通過(guò),必須受到此變化磁場(chǎng)的磁化,由于磁滯而將保留相應于輸入信號的磁跡,這就是磁記錄的簡(jiǎn)單過(guò)程。反之,如將經(jīng)過(guò)磁記錄的磁帶以一定速度通過(guò)重放磁頭的氣隙,必將在磁頭的線(xiàn)圈中感應出相應于磁跡變化的電信號,經(jīng)過(guò)放大再轉換為原來(lái)的輸入信號,這就是磁讀出再生過(guò)程。
納米磁性材料
納米是10-9米量級,將磁性材料制成納米級微粉其性能發(fā)生了根本變化,目前主要應用是:納米復合永磁材料,將永磁材料和軟磁材料微粉按一定比例混合再進(jìn)行后加工,可以使永磁材料得到很高的磁性能。另外將材料的顆粒制成微粉達到亞微米級,具有承疇結構,可以制得性能優(yōu)異的永磁體。用它制作的磁記錄材料可以提高聲燥比,改善圖象質(zhì)量;制成磁性液體是一種非常好的密封材料。此外還可以用磁性納米材料作為抗癌藥物磁性載體;細胞磁分離介質(zhì)材料;復印機墨粉以及磁墨水和磁印刷等。