磁性材料及其应用PPT讲稿.ppt

《磁性材料及其应用PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁性材料及其应用PPT讲稿.ppt（46页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、磁性材料及其应用第1页，共46页，编辑于2022年，星期一天然磁石天然磁石 Fe3O4吸铁性吸铁性指南性指南性人类认识和使用最早的磁性材料人类认识和使用最早的磁性材料第2页，共46页，编辑于2022年，星期一“山上有赭者，其下有铁，山上有铅者，其下有银。一曰上有铅山上有赭者，其下有铁，山上有铅者，其下有银。一曰上有铅者，其下有鉒银，上有丹沙者，其下有鉒金，上有慈石者，其下者，其下有鉒银，上有丹沙者，其下有鉒金，上有慈石者，其下有铜金，此山之见荣者也。有铜金，此山之见荣者也。”管子管子地数篇管仲地数篇管仲 春秋时期春秋时期“西流注于泑泽，期中多慈石。西流注于泑泽，期中多慈石。”山海经山海经北山经

2、战国时期北山经战国时期“若慈石之取针。若慈石之取针。”“慈石召铁，或引之也。慈石召铁，或引之也。”鬼谷子鬼谷子鬼谷子鬼谷子 战国中期战国中期吕氏春秋吕氏春秋精通吕不韦精通吕不韦 战国后期战国后期关于磁石的最早记载关于磁石的最早记载第3页，共46页，编辑于2022年，星期一“若遇天景噎（阴暗）霾，夜色瞑黑，又不能辨方向若遇天景噎（阴暗）霾，夜色瞑黑，又不能辨方向出指南车或指南鱼，以辨所向出指南车或指南鱼，以辨所向鱼法，用薄铁鱼法，用薄铁叶剪裁，长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭中烧之，叶剪裁，长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆候通赤，以铁钤钤鱼首

3、出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也”。北宋北宋 曾公亮与丁度编撰的武经总要曾公亮与丁度编撰的武经总要（1044年）年）关于指南针的应用和制作方法的记载关于指南针的应用和制作方法的记载第4页，共46页，编辑于2022年，星期一“舟师识地理，夜者观星，昼者舟师识地理，夜者观星，昼者观日。阴晦观指南针。观日。阴晦观指南针。”北宋人北宋人 朱或朱或 萍洲可谈萍洲可谈第5页，共46页，编辑于2022年，星期一司南司南指南车指南车指南鱼指南鱼第6页，共

4、46页，编辑于2022年，星期一各种指南针挂件各种指南针挂件第7页，共46页，编辑于2022年，星期一 永磁材料永磁材料 软磁材料软磁材料 磁记录材料磁记录材料 特殊功能的磁性材料特殊功能的磁性材料 磁弹性材料磁弹性材料 磁电阻材料磁电阻材料 磁制冷材料磁制冷材料 磁流体磁流体 新型磁性材料的分类：新型磁性材料的分类：第8页，共46页，编辑于2022年，星期一永磁材料永磁材料在特定的空间内提供一个磁场在特定的空间内提供一个磁场利用永磁材料的吸铁性及指南性利用永磁材料的吸铁性及指南性第9页，共46页，编辑于2022年，星期一由由 于于 成成 本本 低低 廉廉 ，铁铁 氧氧 体体 磁磁 材材 有有

5、 广广 阔阔 的的 应应 用用 领领 域域 ，从从 电电 机机 、扬扬 声声 器器 到到 玩玩 具具 、工工 艺艺 品品 ，因因 而而 是是 目目 前前 应应 用用 最最 广广 的的 永永 磁磁 材材 料料 。第10页，共46页，编辑于2022年，星期一铝铝 镍镍 钴钴 的的 主主 要要 应应 用用 领领 域域 ：电电 子子 点点 火火 系系 统统 、电电 度度 表表 、伏伏 安安 表表 、医医 疗疗 仪仪 器器 、工工 业业 电电 机机 、磁磁 力力 簧簧 片片 开开 关关 、发发 电电 机机 、手手 动动 工工 具具 、自自 动动 售售 货货 机机 。第11页，共46页，编辑于2022年，

6、星期一铁铬钴变形永磁合金是由天津市天材科技发展有限公司铁铬钴变形永磁合金是由天津市天材科技发展有限公司 第12页，共46页，编辑于2022年，星期一金坛市磁性材料有限公司生产永磁铁氧体材料系列产品金坛市磁性材料有限公司生产永磁铁氧体材料系列产品第13页，共46页，编辑于2022年，星期一烧结烧结NdFeB永磁材料永磁材料表面处理分电镀（表面处理分电镀（Zn、Ni）、喷涂、电泳、磷酸钝）、喷涂、电泳、磷酸钝化等，产品具有强的耐腐蚀性。化等，产品具有强的耐腐蚀性。第14页，共46页，编辑于2022年，星期一用于手机、用于手机、BB机振动器的烧结机振动器的烧结NdFeB永磁材料永磁材料 第15页，共

7、46页，编辑于2022年，星期一用于各种电机的烧结用于各种电机的烧结NdFeB磁瓦磁瓦 第16页，共46页，编辑于2022年，星期一用于核磁共振成像仪及磁选机等的烧结用于核磁共振成像仪及磁选机等的烧结NdFeB永磁材料永磁材料 第17页，共46页，编辑于2022年，星期一各种规格的环形烧结各种规格的环形烧结NdFeB永磁材料永磁材料 外径外径3mm160mm；内径：内径：1mm140mm 第18页，共46页，编辑于2022年，星期一各种规格的圆片形烧结各种规格的圆片形烧结NdFeBNdFeB永磁材料永磁材料 尺寸范围：外径尺寸范围：外径2mm2mm160mm160mm；厚度：厚度：0.3mm0

8、.3mm60mm 60mm 第19页，共46页，编辑于2022年，星期一各种未经表面保护处理的烧结各种未经表面保护处理的烧结NdFeB永磁材料永磁材料 第20页，共46页，编辑于2022年，星期一喷涂处理的烧结喷涂处理的烧结NdFeB永磁体永磁体 第21页，共46页，编辑于2022年，星期一各种管状烧结各种管状烧结NdFeB永磁材料永磁材料尺寸范围：外径尺寸范围：外径3mm160mm；内径：；内径：1mm140mm 第22页，共46页，编辑于2022年，星期一圆柱形的烧结圆柱形的烧结NdFeB永磁体永磁体 第23页，共46页，编辑于2022年，星期一软磁材料软磁材料例如对于变压器，在线圈中加入

9、磁芯后，将磁通限制例如对于变压器，在线圈中加入磁芯后，将磁通限制在低磁阻的磁芯内，用较小激励电流，产生比没有磁在低磁阻的磁芯内，用较小激励电流，产生比没有磁芯时大得多的磁通，这就大大减少了电磁元件的体积。芯时大得多的磁通，这就大大减少了电磁元件的体积。因此，加磁芯的基本目的是为链合或耦合两个或多个因此，加磁芯的基本目的是为链合或耦合两个或多个磁单元的磁通，提供容易通过的路径，将磁源和磁磁单元的磁通，提供容易通过的路径，将磁源和磁“负载负载”连接起来，作为磁通连接起来，作为磁通“汇流条汇流条”，同时减少磁，同时减少磁元件的体积。元件的体积。第24页，共46页，编辑于2022年，星期一第25页，共

10、46页，编辑于2022年，星期一共模电感铁芯共模电感铁芯 磁放大器铁芯磁放大器铁芯 漏电保护开关互感器铁芯漏电保护开关互感器铁芯 大功率开关变压器铁芯大功率开关变压器铁芯 深圳市天为科技有限公司深圳市天为科技有限公司第26页，共46页，编辑于2022年，星期一纳米晶开气隙恒电感纳米晶开气隙恒电感 电流电流电压互感器用铁芯电压互感器用铁芯 小型开关电源变压器用环形铁芯小型开关电源变压器用环形铁芯 非晶恒电感非晶恒电感 第27页，共46页，编辑于2022年，星期一磁记录的发展历史磁记录的发展历史1898年，一位丹麦工程师伯尔森（Ponlsen）将声音用磁的方法记录在磁性钢丝上，由此发明了录音电话机

11、 1936年 利用氧化铁作磁记录介质为一个乐队录音，其录音带一直保留到现在。20世纪50年代 开发了存储电子计算机数据的硬磁盘技术和磁录像技术。60年代 出现了体积小的盘式录音磁（记录）带。70年代初 开发了存储电子计算机数据的软盘技术和家庭盒式录像磁带80年代 磁带摄像机的开发和应用是磁记录技术的又一新的发展。第28页，共46页，编辑于2022年，星期一1996年 数字式Video磁盘的商品化。1998年，美国IBM开始采用GMR磁头量产3.5英寸台式电脑硬盘，东芝也开始供应配备该磁头的2.5英寸笔记本电脑硬盘样品。当时的面记录密度约为3Gbit/平方英寸 2004年 东芝垂直磁记录微硬盘（

12、MK4007GAL，133GBit/in2)2005年 希捷垂直磁记录硬盘商业化（130GBit/in2)第29页，共46页，编辑于2022年，星期一 磁带磁带 磁盘磁盘 磁卡磁卡磁记录媒体的分类：磁记录媒体的分类：第30页，共46页，编辑于2022年，星期一第31页，共46页，编辑于2022年，星期一 磁带结构图示磁带结构图示 第32页，共46页，编辑于2022年，星期一第33页，共46页，编辑于2022年，星期一磁记录介质磁记录介质 磁头磁头磁盘结构磁盘结构第34页，共46页，编辑于2022年，星期一4.4 MbyteIBM RAMAC 19552 kbits/in250 x24”dia

13、disks 80 Gbyte Seagate U series 200132.6 Gbits/in22 x 3.5”glass disks第35页，共46页，编辑于2022年，星期一第36页，共46页，编辑于2022年，星期一特殊功能的磁性材料特殊功能的磁性材料磁弹性材料磁弹性材料磁电阻材料磁电阻材料磁制冷材料磁制冷材料磁流体磁流体第37页，共46页，编辑于2022年，星期一磁弹性材料磁弹性材料磁性材料在磁场的作用磁性材料在磁场的作用下形状发生改变，具体下形状发生改变，具体表现可为长度上的伸长表现可为长度上的伸长或缩短，体积上的膨胀或缩短，体积上的膨胀和收缩和收缩磁弹性材料应用模型磁弹性材料应

14、用模型第38页，共46页，编辑于2022年，星期一GMRGMR磁头不仅在厚度磁头不仅在厚度磁头不仅在厚度磁头不仅在厚度上，而且在长度上上，而且在长度上上，而且在长度上上，而且在长度上都在都在都在都在100100纳米以内纳米以内纳米以内纳米以内磁电阻材料磁电阻材料磁性材料的电阻在磁场的作用下发生改变的现象磁性材料的电阻在磁场的作用下发生改变的现象Magnetoresistance(MR)第39页，共46页，编辑于2022年，星期一磁制冷材料磁制冷材料磁制冷是一种以磁性材料为工质的制冷技术磁制冷是一种以磁性材料为工质的制冷技术，基本原理是借助，基本原理是借助磁制冷材料的磁热效应（磁制冷材料的磁热效

15、应（magnetocaloric effect）即磁制冷材料等）即磁制冷材料等温磁化时向外界放出热量，而等温退磁时从外界吸取热量，以温磁化时向外界放出热量，而等温退磁时从外界吸取热量，以达到制冷目的达到制冷目的 环境友好：无环境污染和破坏环境友好：无环境污染和破坏高效节能高效节能:卡诺循环效率可达到卡诺循环效率可达到 6070稳定可靠稳定可靠第40页，共46页，编辑于2022年，星期一磁流体磁流体磁流体又称磁性液体或铁流体。是一种对磁流体又称磁性液体或铁流体。是一种对磁场磁场敏感敏感可流动可流动的液体磁性材料。的液体磁性材料。它是将掺入到载液中的铁磁性微粒（它是将掺入到载液中的铁磁性微粒（10

16、nm）用分散剂）用分散剂均匀地分散，使成为某种具有流动性的悬浮状的胶态液体。均匀地分散，使成为某种具有流动性的悬浮状的胶态液体。这种液体具有在通常离心力和磁场作用下即不沉降和凝集这种液体具有在通常离心力和磁场作用下即不沉降和凝集又能使其本身承受磁性可以被磁铁所吸引的特性。又能使其本身承受磁性可以被磁铁所吸引的特性。第41页，共46页，编辑于2022年，星期一用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等领域。宇航员头盔的密封是纳米宇航员头盔的密封是纳米磁性材料的磁性材料的最早重要应用之一最早重要应用之一-磁性液磁性液体体第42页，共46页，编辑于2

17、022年，星期一许多生物体内就有天然的纳米磁性粒子，如磁性细菌，鸽子，海豚，石鳖，蜜蜂，人的大脑等这里有大量的课题需要研究，特别需要有物理和磁学背景的人这里有大量的课题需要研究，特别需要有物理和磁学背景的人员参与，有利于对问题的理解员参与，有利于对问题的理解生物磁性生物磁性第43页，共46页，编辑于2022年，星期一19751975年即发现在磁性细菌体内有一排磁性纳米粒子年即发现在磁性细菌体内有一排磁性纳米粒子磁性纳米粒子导航作用的物理原理和生物过程？磁性纳米粒子导航作用的物理原理和生物过程？第44页，共46页，编辑于2022年，星期一蜜蜂腹部的磁性纳米颗粒，蜜蜂腹部的磁性纳米颗粒，G代表磁性颗粒。代表磁性颗粒。对地磁场的准确定位，磁偏角和磁倾角？对地磁场的准确定位，磁偏角和磁倾角？第45页，共46页，编辑于2022年，星期一石鳖齿舌中含有大量一维纳米磁性丝石鳖齿舌中含有大量一维纳米磁性丝一维纳米丝的丝由许多磁性柱构成，柱内是单畴粒子的集合。一维纳米丝的丝由许多磁性柱构成，柱内是单畴粒子的集合。其生物功能未必只是加强齿舌的耐磨性。其生物功能未必只是加强齿舌的耐磨性。第46页，共46页，编辑于2022年，星期一