第3章功能金属材料磁性材料ppt课件.ppt

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1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料磁性功能材料磁性功能材料 磁性材料指那些有磁性材料指那些有实际实际工程意工程意义义具有具有较较强强磁性磁性的材料。的材料。是最古老的功能材料。是最古老的功能材料。公元前几世公元前几世纪纪人人类类就就发现发现自然界中存在天然磁体，磁性自然界中存在天然磁体，磁性(MagnetismMagnetism)一一词词就因盛就因盛产产天然磁石的天然磁石的MagnesiaMagnesia地区而得名。早期的磁地区而得名。早期的磁性材料主要是性材料主要是软铁软铁、硅、硅钢钢片、片、铁铁氧体等

2、。二十世氧体等。二十世纪纪六六十年代起，非晶十年代起，非晶态软态软磁材料、磁材料、纳纳米晶米晶软软磁材料、稀土磁材料、稀土永磁材料等一系列的高性能磁性材料相永磁材料等一系列的高性能磁性材料相继继出出现现。磁性。磁性材料广泛材料广泛应应用于用于计计算机及声像算机及声像记录记录用大容量存用大容量存储储装置装置如磁如磁盘盘、磁、磁带带，电电工工产产品如品如变压变压器、器、电电机，以及通机，以及通讯讯、无无线电线电、电电器和各种器和各种电电子装置中，是子装置中，是电电子和子和电电工工工工业业、机械行机械行业业和日常生活中不可缺少的材料之一，和日常生活中不可缺少的材料之一，畸焊牡告呕橙风獭徽顶慨膊苇潍杏

3、弥镐帆揉揍煌饥酞徘釜柯起井渊媚芦政第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第三章第三章 磁性材料磁性材料第一节第一节 材料的磁性材料的磁性 第二节第二节 软磁材料及其应用软磁材料及其应用基本要求基本要求第三节第三节 硬磁材料及其应用硬磁材料及其应用第四节第四节 磁记录材料及其应用磁记录材料及其应用主要内容主要内容理解磁性的起因及其理解磁性的起因及其参量参量理解磁性的分类及铁理解磁性的分类及铁磁物质的特性磁物质的特性掌握软磁材料、硬磁掌握软磁材料、硬磁材料磁记录材料的特材料磁记

4、录材料的特点及其应用。点及其应用。胞凸盅随抄好秦庄屹骤睫蹄蓄箍伟涩滞惭潍搅杠景均伤牺宽拳衣孩颅幻昨第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料一、磁性的产生及磁学基本参量一、磁性的产生及磁学基本参量物质磁性的本质：原子的磁矩物质磁性的本质：原子的磁矩 原子的磁矩原子的磁矩 原子核磁矩：约为电子磁矩原子核磁矩：约为电子磁矩1/20001/2000 电子磁矩电子磁矩 轨道磁矩轨道磁矩 自旋磁矩自旋磁矩 磁介质：在磁场作用下能磁化的物质

5、。磁介质：在磁场作用下能磁化的物质。卯垃盼黎痕赔辉抉烽畦项念肉哄蚀柴伤实叛院芹讫前测守昭隙掂勺酿羔触第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1、磁化强度、磁化强度 M 单位：单位：A/m 或高斯（或高斯（Gs），矢量，由），矢量，由S极指向极指向N极。极。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料磁化强度：衡量物质有无磁性或磁性大小磁化强度：衡量物质有无磁性或磁性大小的物理量，定义为物质单位体积中的磁矩的物理量，定义为物质单位体积中的磁矩大小。大小。携拼冰否垒欣赡蜜万

6、彰梁迄蝇挡季拘畦危冬驴钠暇屹稚船机灾钟芹谨玄农第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2、磁场强度、磁场强度 H 单位：单位：A/m 或高斯（或高斯（Gs），矢量，），矢量，由由S极指向极指向N极。极。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料磁场强度：是指外界磁场的大小，也是一磁场强度：是指外界磁场的大小，也是一个矢量。单位同磁化强度个矢量。单位同磁化强度M。磁场强度。磁场强度H一般是由导体中的电流或者永磁体产生的。一般是由导体中的电流或者永磁体产生的。唤误忍纶口窑

7、赂郴朵巢鼻渠写猎险男毅闭穴休肃萍眺怖匹惟月豺惕睬蚌酗第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3、磁化率、磁化率 M/H第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料磁化强度磁化强度M与磁场强度与磁场强度H的比值称为的比值称为磁化磁化率率：即：即M/H表征物质磁性的大小表征物质磁性的大小陈疯秆哩允牧呀霍但足仙刃时药捌乳义嘎徒搐柔诽雁扒卤忽渊边梧触柿惭第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯

8、度，由浅入深，所提出的问题也很明确4、磁感应强度、磁感应强度 B 单位：特斯拉（单位：特斯拉（T）或韦）或韦/米米2(Wb/m2)B=0(H+M)第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料0是真空磁导率，是真空磁导率，0=410-7H/m在真空中（在真空中（M=0），当磁场强度），当磁场强度H为为（107/4）A/m时，相应的磁感应强时，相应的磁感应强度为度为1T。墟矛躇娥做但涵戍妒蕊典谊嗽铅阀亢冗瑟隔家比扎狰累氨拥偷揩逾琳僵束第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确

9、5、磁偶极矩、磁偶极矩pm、磁矩、磁矩m第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料磁偶极子：通常把尺寸小到原子大小的小磁偶极子：通常把尺寸小到原子大小的小磁体称为磁偶极子，等效为环绕回路流动磁体称为磁偶极子，等效为环绕回路流动的电荷。的电荷。磁偶极矩磁偶极矩pm：真空中每单位外加磁场作用：真空中每单位外加磁场作用在磁偶极子上的最大力矩。单位为在磁偶极子上的最大力矩。单位为Wb m。球秘谜坦旦秀絮谚迭雹钒牌挥秆妈辐锡卡另堤萝耻类箭亦烂陛稳僵贱匠心第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提

10、出的问题也很明确磁偶极子的磁矩磁偶极子的磁矩m和和磁偶极矩磁偶极矩pm有如下关系：有如下关系：m=pm/0 磁矩磁矩m的单位为的单位为Am2。磁矩是表征磁性物体磁性大小的物理量。磁磁矩是表征磁性物体磁性大小的物理量。磁矩愈大，磁性愈强，即物体在磁场中所受的矩愈大，磁性愈强，即物体在磁场中所受的力也大。力也大。磁矩只与物体本身有关，与外磁场无关。磁矩只与物体本身有关，与外磁场无关。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料楼兹蓝跑匙盅髓个妖醇稚煞守棺烩悟餐恼狭墩本钳册挽涕迢沿预黎项柞狡第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而

11、问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确6、磁通量、磁通量 单位为韦（单位为韦（Wb）第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料磁通量是磁感应通量的简称，其定义是：磁通量是磁感应通量的简称，其定义是：将通过磁场中某一微元面积将通过磁场中某一微元面积 S的磁通量的磁通量 等于该处磁感应强度等于该处磁感应强度B在垂直于面积方在垂直于面积方向上的分量向上的分量Bn和面积和面积 S的乘积，即的乘积，即 =Bn S=BcosS式中式中 为为磁感应强度磁感应强度B的方向与面积的方向与面积 S的的垂线方向之间的夹角。垂线方向之间的夹角。泽疹蔫伎炎圃出字苟赎巾蝇国瘟谋倒雁陀屯陋京奶炒饺

12、淬酞牛暴钻侵褒羞第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确7、磁导率、磁导率 第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料磁导率定义为磁导率定义为=B/0 HB B与与H H的比值称为绝对磁导率的比值称为绝对磁导率绝对绝对。绝对绝对=B/H=0磁导率就等于材料的绝对磁导率磁导率就等于材料的绝对磁导率绝对绝对与真空磁与真空磁导率之比，故也称为相对磁导率。导率之比，故也称为相对磁导率。录堂肥诣握拦蝗雹壤闺拢挽塑砌阴衬厚办命罐漾近乳现献者停飞砌嗽欲域第3章功能金属材料磁性材料第

13、3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料二、磁性的分类二、磁性的分类1 1、抗磁性物质、抗磁性物质 呈抗磁性，或称逆磁性。呈抗磁性，或称逆磁性。0，M与与H方向相反方向相反；磁化率磁化率 很小，很小，-10-5-10-6，且不随温度变化。，且不随温度变化。属于这类物质的金属有：属于这类物质的金属有：Bi、Zn、Cu、Ag、Au、Mg。物质按磁化率以及在磁场中的行为可以分为物质按磁化率以及在磁场中的行为可以分为五类，即抗磁性物质、顺磁性物质、铁磁性五类，即抗磁性物质、顺磁性物质、铁磁性物质

14、、反铁磁性物质、亚铁磁性物质。物质、反铁磁性物质、亚铁磁性物质。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性漆拆赢监壹钒河故烧拨涸踩件曲哀蝉南丽吹幸汉氏丙扩晶皋趣息绍孽泼孰第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2 2、顺磁性物质、顺磁性物质 呈顺磁性。呈顺磁性。0，M与与H方向相同；磁化率方向相同；磁化率 在在 10-310-5。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料其特征是组成这些物质的原子具有恒定的其特征是组成这些物质的原子具有恒定的与外磁场无关的磁矩与外磁场无关的磁

15、矩。属于这类物质的金属有：属于这类物质的金属有：La、Pr、MnAl、除除Be以外的碱金属和碱土金属以及居里温以外的碱金属和碱土金属以及居里温度以上的铁磁性元素度以上的铁磁性元素Fe、Ni、Co等。等。歇恋馆迪阎管淹符咽乙醉巴仆耽评篇植晋挂僻纱澈交幅穷终稠窥雏书墨瘴第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3 3、铁磁性物质、铁磁性物质 呈铁磁性。呈铁磁性。0，磁化率，磁化率 在在可达可达104数量级。数量级。自发磁化自发磁化：铁磁体的原子磁矩在不加外磁场：铁磁体的原子磁矩在不

16、加外磁场时，由于一种自身力量的作用而互相平行排时，由于一种自身力量的作用而互相平行排列，呈饱和磁化的状态。列，呈饱和磁化的状态。磁畴磁畴:这种自发磁化不是整体饱和，而是分这种自发磁化不是整体饱和，而是分成许多小区域，在每个小区域内饱和，这种成许多小区域，在每个小区域内饱和，这种饱和的小区域称为磁畴。饱和的小区域称为磁畴。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料爱蔬档炭屿与乡岛淮伶尽隘吓踊译蒲贺撼妊忻摧嘶召独雅媒顺础笛渔绞漏第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性

17、材料磁性材料铁磁物质的原子结构特点：铁磁物质的原子结构特点：（1）原子存在未填满的内电子层（例如）原子存在未填满的内电子层（例如3d或或4f层），在此层中未对消的电子自旋磁矩层），在此层中未对消的电子自旋磁矩产生原子磁矩。产生原子磁矩。（2）原子间距与未满电子层半径之比值要）原子间距与未满电子层半径之比值要求有一定的大小，这样才能够有足够大的交求有一定的大小，这样才能够有足够大的交换力，使物质中原子磁矩同相排列，才能形换力，使物质中原子磁矩同相排列，才能形成铁磁性。成铁磁性。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性够砷淳饺驮稀诱韭窍蛆移晃唐晃索瞩球鸿架驻碗鸳宏郸喊鸡五震庄层别皖第3章功能金属材料磁性

18、材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料第一节第一节 材料的磁性材料的磁性铁磁性物质是一种磁性很强的物质。是铁磁性物质是一种磁性很强的物质。是磁性材料的物质基础。磁性材料的物质基础。常见的铁磁性金属有：常见的铁磁性金属有：FeFe、NiNi、CoCo，某，某些稀土元素以及由些稀土元素以及由FeFe、NiNi、CoCo组成的合组成的合金等。金等。姑挪螟书困射芥贡冈镣脊学潞勃骚稗坟闭除阴蹄于破势汇撵剥宵盘檀抑道第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师

19、总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4 4、反铁磁性物质、反铁磁性物质 0，M与与H方向相同；磁化率方向相同；磁化率 在在10-510-3。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料反铁磁性物质原子之间的磁矩不同与铁磁性物质反铁磁性物质原子之间的磁矩不同与铁磁性物质是平行的，而是反平行排列的。这种反方向的磁是平行的，而是反平行排列的。这种反方向的磁矩相互抵消，结果使总的磁矩为零。矩相互抵消，结果使总的磁矩为零。常见的反铁磁性物质有：常见的反铁磁性物质有：Mn、Cr,部分铁氧体部分铁氧体ZnFe2O4如和某些化合物如和某些化合物MnO、Ni

20、O、FeF2等。等。昌沛诉捶嗽钨痉猫沁续哦什效壁恨悲钦曝银腾羌此共燃州却未项悸折上证第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确5 5、亚铁磁性物质、亚铁磁性物质 0第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料亚铁磁性物质的原子磁矩之间也存在反铁磁性相亚铁磁性物质的原子磁矩之间也存在反铁磁性相互作用，只是反平行排列的磁矩大小不等，不能互作用，只是反平行排列的磁矩大小不等，不能完全抵消。从而也引起一定程度的自发磁化。完全抵消。从而也引起一定程度的自发磁化。常见的亚铁磁性物质有

21、：尖晶石型晶体、石榴石常见的亚铁磁性物质有：尖晶石型晶体、石榴石型晶体等几种结构类型的铁氧体，稀土钴金属之型晶体等几种结构类型的铁氧体，稀土钴金属之间的化合物和一些过渡金属。间的化合物和一些过渡金属。呢办琐高殖礁闯折骆邵鳖烂五合拽转绩辙俄去砾乖矣态谰孵蚜邹忿柄慑属第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料三、铁磁性物质的特性三、铁磁性物质的特性1 1、内禀特性参数、内禀特性参数（1 1）自发磁化强度）自发磁化强度Ms：铁磁性物质中的：铁磁性物质中的原子磁矩按一定

22、规律排列在晶格中，与相原子磁矩按一定规律排列在晶格中，与相邻近原子发生相互作用，使邻近原子的磁邻近原子发生相互作用，使邻近原子的磁矩方向趋于与某一晶轴方向平行，自发地矩方向趋于与某一晶轴方向平行，自发地产生磁化强度。产生磁化强度。Ms的大小决定于铁磁性物质的原子结构和的大小决定于铁磁性物质的原子结构和邻近原子间的相互作用，并随温度而变化。邻近原子间的相互作用，并随温度而变化。第一节第一节 材料的磁性材料的磁性囚愧稼柄恼乏玫锅旱敢撒凋涨伟呛磅波妹揩无德糯膨娟宅另纱高斡初羊糠第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的

23、梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料（2 2）居里温度）居里温度Tc 当在某温度以下，迫使邻近原子取向当在某温度以下，迫使邻近原子取向一致的相互作用超过原子热运动的破坏一致的相互作用超过原子热运动的破坏作用，则在该温度以下，可以形成一定作用，则在该温度以下，可以形成一定程度的自发磁化，该温度叫做居里温度程度的自发磁化，该温度叫做居里温度（居里点）。（居里点）。居里温度以上时，原子热运动超过了居里温度以上时，原子热运动超过了原子磁矩取向一致的作用，而变为混乱原子磁矩取向一致的作用，而变为混乱状态，呈顺磁性。状态，呈顺磁性。付栅杭螺地釜邱亩碍册冤狐

24、掣卵芜泪郝捷揉噎延胃掉蠢淀昭漱赚蛀帧漾姨第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料（3 3）磁各向异性参数）磁各向异性参数K1 晶体磁性材料在不同的晶轴方向的磁晶体磁性材料在不同的晶轴方向的磁性能是不一样的，这个性质称为磁各向性能是不一样的，这个性质称为磁各向异性。异性。易于磁化的晶轴方向称为易磁化方向；易于磁化的晶轴方向称为易磁化方向；难于磁化的晶轴方向称为难磁化方向难于磁化的晶轴方向称为难磁化方向。磁各向异性参数磁各向异性参

25、数K1：表征了某铁磁性物：表征了某铁磁性物质在外磁场下磁化时的难易程度。质在外磁场下磁化时的难易程度。费讯鸟壤葫衙肌巡惮钧汪被敬溯舔减式槽搀屑坟逛囤宣磋意泅图谜医俘绕第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料（4 4）饱和磁致伸缩系数）饱和磁致伸缩系数s 当铁磁性物质在外磁场作用下被磁化当铁磁性物质在外磁场作用下被磁化时，铁磁性物质发生尺寸及形状的变化，时，铁磁性物质发生尺寸及形状的变化，这种现象称为这种现象称为磁致伸缩现象磁致

26、伸缩现象。饱和磁致伸缩系数饱和磁致伸缩系数s：表示某一物质在：表示某一物质在外磁场作用下沿磁场方向测量到最大长外磁场作用下沿磁场方向测量到最大长度或形状的变化度或形状的变化。渗挞盏岛姬袭删磋夸您摆艰氰迪把创诛车噪蚌韶垦底砂俩酝逻竣生帘耻弘第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第一节第一节 材料的磁性材料的磁性磁性材料磁性材料2 2、磁化、磁化铁磁物质在外磁场作用下的磁化过程是不可铁磁物质在外磁场作用下的磁化过程是不可逆的，这就是逆的，这就是磁滞现象磁滞现象。（1 1）关于磁

27、化的几个重要概念）关于磁化的几个重要概念磁化曲线表征的是铁磁物质在外磁场作用下所磁化曲线表征的是铁磁物质在外磁场作用下所具有的磁化规律，又称为具有的磁化规律，又称为技术磁化曲线技术磁化曲线。自发磁化自发磁化：铁磁性物质的自旋磁矩在无外加磁：铁磁性物质的自旋磁矩在无外加磁场条件下自发地取向一致的行为。场条件下自发地取向一致的行为。种俄辊屹粟既鸽绳袋谗容途璃曲攫瑶节普里沼菇务近酗忌搏强房疡景减柜第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料第一节第一节 材料的磁性材料的

28、磁性 磁滞回线磁滞回线是当磁场在正负两个相同数值之间是当磁场在正负两个相同数值之间变化时，磁感应强度的变化回线。这个回线变化时，磁感应强度的变化回线。这个回线的大小随磁场的正负最大值而不同。从饱和的大小随磁场的正负最大值而不同。从饱和磁化状态开始的磁滞回线叫磁化状态开始的磁滞回线叫基本磁滞回线基本磁滞回线。磁化曲线和磁滞回线有两种表示法：磁化曲线和磁滞回线有两种表示法：一种是一种是磁感应强度磁感应强度B对磁场对磁场H的曲线的曲线。这是工。这是工程技术中常用的表示方法；程技术中常用的表示方法；另一种是另一种是磁化强度磁化强度M对磁场对磁场H的曲线的曲线，这是，这是磁学中常用的表示方法。磁学中常用

29、的表示方法。平着舔漂轮扛诀涧昌顾殉候翌瑞瘪泻谆啥愈钵萍溅悬硷发羊渗烂杯鹏恒蹿第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料第一节第一节 材料的磁性材料的磁性Bs饱和磁感应强度饱和磁感应强度Hc 矫顽力矫顽力Br 剩余磁感应强度剩余磁感应强度磁导率磁导率m 最大磁导率最大磁导率（2 2）与磁化过程有关的特性参数）与磁化过程有关的特性参数侠迟龚腔毖私音痔鸿慎箱馈婪驮玛估谗病哟确殃肠审蛮吁栽嚎拨渊服饯懈第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，

30、刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确Bs 饱和磁感应强度饱和磁感应强度，是指用足够大，是指用足够大的磁场来磁化磁性物质时，其磁化曲的磁场来磁化磁性物质时，其磁化曲线接近水平不再随外磁场的加大而增线接近水平不再随外磁场的加大而增加时的相应加时的相应B值，单位为值，单位为T或或Gs；Hc 矫顽力矫顽力，是指当磁性物质磁化到，是指当磁性物质磁化到饱和后，由于有磁滞现象，故要使饱和后，由于有磁滞现象，故要使B减为零需有一定的负磁场，单位为安减为零需有一定的负磁场，单位为安/米（米（A/m）或（）或（Oe）；）；磁性材料磁性材料第一节第一节 材料的磁

31、性材料的磁性宦葫悬铅镀楚闪驹想手意插选稠摆屿诸霞尚戴金框龚乐誊刚糠控谎踌予痹第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料第一节第一节 材料的磁性材料的磁性Br 剩余磁感应强度剩余磁感应强度，是指当以足够，是指当以足够大的磁场使磁性物质达到饱和后，又将大的磁场使磁性物质达到饱和后，又将磁场减小到零时的相应的磁感应强度；磁场减小到零时的相应的磁感应强度；Br/Bm 矩形比矩形比，是指剩余磁感，是指剩余磁感Br与与规定磁场强度所对应的磁感强度规定磁场强度所对应的磁感强度

32、Bm的的比值。一般以比值。一般以Br/Bs之比为标准；之比为标准；磁导率磁导率，是，是B-H曲线上任意一点的曲线上任意一点的B和和H的比值，的比值，B/H，单位是，单位是H/m或或Gs/Oe；暮绊屁曰淑梗即瞄茄衬览铃脸矮谰闭叙君糙败跳榆奥户崩该兽当鸭灸岔衣第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确0 初始磁导率初始磁导率，是指当，是指当H0时的磁时的磁导率；导率；m 最大磁导率最大磁导率，是指以原点作直，是指以原点作直线与线与B-H曲线相切，切线的斜率即曲线相切，切线的斜率即为

33、为m。磁性材料磁性材料第一节第一节 材料的磁性材料的磁性锑柑蚁厅奶饰领桐扎波尺影滩甸管砌灿钥淀赣雀掖综亭苹卢碗亥膝梧均汪第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料四、磁致伸缩和磁弹性能四、磁致伸缩和磁弹性能随着温度的升高，一般磁致伸缩的绝对值随着温度的升高，一般磁致伸缩的绝对值会减小，并在自发磁化消失的居里点处变会减小，并在自发磁化消失的居里点处变为零。为零。磁弹性能磁弹性能：因磁致伸缩现象而产生的形变：因磁致伸缩现象而产生的形变能为磁弹性能。能为磁弹性能。第一

34、节第一节 材料的磁性材料的磁性潍害韩帆园佑汛濒拈散谤丧踊风辣旭跺笺朔屁焰治斌念侈鞠搏琼枚二允替第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用磁性材料磁性材料磁性材料的分类：磁性材料的分类：按材料组分和结构特点分类按材料组分和结构特点分类金属磁性材料金属磁性材料铁氧体磁性材料铁氧体磁性材料金属磁性材料金属磁性材料晶态合金磁性材料晶态合金磁性材料非晶态合金磁性材料非晶态合金磁性材料隅刘忧摘鸵吗嗅顶联耕妒豆惑弄灿丰柠挤癸懂矫康饺躬鱼构涕趟前伞语背

35、第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用磁性材料磁性材料按材料磁性能特点分类按材料磁性能特点分类硬磁合金硬磁合金软磁合金软磁合金矩磁合金矩磁合金压磁合金压磁合金矩磁合金和压磁合金都具有很低的矫顽力，接矩磁合金和压磁合金都具有很低的矫顽力，接近软磁合金的特点。近软磁合金的特点。Hc 0.8kA/mHc 0.8kA/m介金盔汹乍褥产择墒噶鉴宙柜失府盒疾易衬铁于驾恩扣归臼肉尤胸扔虹离第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂

36、课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用磁性材料磁性材料v软磁材料：容易反软磁材料：容易反复磁化，且在外磁场复磁化，且在外磁场去掉后，容易退磁的去掉后，容易退磁的材料。材料。v特点特点：软磁材料磁：软磁材料磁滞滞回线细长，磁导率回线细长，磁导率高，矫顽力低，铁芯高，矫顽力低，铁芯损耗低，容易磁化，损耗低，容易磁化，也容易去磁。也容易去磁。图图3.23.2软磁合金的磁化曲线软磁合金的磁化曲线荆揩粤坊钢坊桩阿蚊淑芯夕滴竿仓杜钡耽闷枣篓幌站牙腐乖消栅箍灼靛杠第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属

37、材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确用途：用途：发电机、电动机、变压器、电磁铁、各类发电机、电动机、变压器、电磁铁、各类继电器与电感、电抗器的铁心；磁头与磁记录介继电器与电感、电抗器的铁心；磁头与磁记录介质；计算机磁心等。质；计算机磁心等。要求：要求：高的饱和磁感应强度、高的最大磁导率、高的饱和磁感应强度、高的最大磁导率、高的居里温度和低的损耗。高的居里温度和低的损耗。分类：分类：高磁饱和材料，中磁饱和中导磁材料，高高磁饱和材料，中磁饱和中导磁材料，高导磁材料，高硬度、高电阻、高导磁材料，矩磁导磁材料，高硬度、

38、高电阻、高导磁材料，矩磁材料，恒磁导率材料，磁温度补偿材料，磁致伸材料，恒磁导率材料，磁温度补偿材料，磁致伸缩材料。缩材料。第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用磁性材料磁性材料涎诽期扣粕析靴锣嚷糟惮茁渐赣汾喊啪赋鸳沿涕协乘简褥溪付亦念囱鲤六第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用磁性材料磁性材料v分类：分类：金属软磁材料金属软磁材料电工用纯铁电工用纯铁电工用硅钢片电工用硅钢片合金合金非晶态合金非晶态合金软磁铁氧体软磁铁氧体铁镍合

39、金铁镍合金铁钴合金铁钴合金铁铝合金铁铝合金蝎皿沉喂秃菱染强陇惺项盂凰涡媳水秆靴裂碰蔼塘共邢坠捕整褒格芹乒迷第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用磁性材料磁性材料 在在强磁场强磁场下工作的磁性部件，如电力工业中大量下工作的磁性部件，如电力工业中大量使用的电动机、发电机、大功率变压器、电磁铁等，使用的电动机、发电机、大功率变压器、电磁铁等，要求所用的磁性材料应具有要求所用的磁性材料应具有高的饱和磁感强度高的饱和磁感强度，价，价格便宜，生

40、产工艺简单，便于大批生产。格便宜，生产工艺简单，便于大批生产。在通讯技术中常用的变压器、换能器的铁心、磁在通讯技术中常用的变压器、换能器的铁心、磁屏蔽材料以及开关等磁性元件，绝大部分在屏蔽材料以及开关等磁性元件，绝大部分在弱磁场弱磁场下工作，它要求材料应具有下工作，它要求材料应具有高的磁导率高的磁导率。作为金属软磁材料，由于它们工作条件不同，对材作为金属软磁材料，由于它们工作条件不同，对材料的要求也不一样：料的要求也不一样：墙锚掠愈闽玲从揩驶男此阜酿沿征芥劝矽蒜疤楷停趴俞绿旨锡连彻芹探爸第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题

41、的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料一、电工用纯铁一、电工用纯铁含碳量极低，其纯度在含碳量极低，其纯度在99.95以上，在退以上，在退火状态，起始磁导率为火状态，起始磁导率为300500 0，最大，最大磁导率为磁导率为600012000 0，矫顽力，矫顽力Hc为为4095A/m。第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用影响纯铁磁性能的因素：影响纯铁磁性能的因素：晶粒和结晶轴对晶粒和结晶轴对磁化方向的取向关系，纯铁中的杂质，晶磁化方向的取向关系，纯铁中的杂质，晶粒大小，金属的塑性变形，加工过程中的粒大小，金属的塑性变形，加工过程中的内应力等内应力等.侩归剥穆瞒讳

42、敖淀鼠瑚桔颧哗媳老儒舆抄拨级沈瞅蚀镑钒胃录婚繁螟噶怔第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用主要用途：主要用途：电磁铁的铁芯和磁极，继电器的磁路和电磁铁的铁芯和磁极，继电器的磁路和各种零件，感应式和电磁式测量仪表的各种零件，各种零件，感应式和电磁式测量仪表的各种零件，扬声器的磁路，电话中的振动膜，磁屏蔽等。扬声器的磁路，电话中的振动膜，磁屏蔽等。性能特点：性能特点：电工用纯铁具有矫顽力低、磁导率高、电工用纯铁具有矫顽力

43、低、磁导率高、导热性和加工性好、易焊接并有一定的耐腐蚀性和导热性和加工性好、易焊接并有一定的耐腐蚀性和价格便宜等优点，被广泛地用于直流应用中。价格便宜等优点，被广泛地用于直流应用中。讥诱腆栅恭励肮细锅余桶釉砒错涕楼栋理邱粪泌浆碘奶庶赃幢喘犊半维剿第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确最最常常见见的的是是电电磁磁纯纯铁铁，名名称称为为电电铁铁(代代号号DT)，含含碳碳量量低低于于0.04%的的Fe-C合合金金，Bs达达2.15T，其其供供应状态包括锻材、管材、圆棒、薄片或薄带

44、等。应状态包括锻材、管材、圆棒、薄片或薄带等。去去应应力力退退火火：消消除除加加工工应应力力。保保护护条条件件下下860930，保温，保温4小时后随炉冷却。小时后随炉冷却。去去除除杂杂质质处处理理：纯纯铁铁中中的的杂杂质质（C，Mn，Si，P，S，N等等）会会显显著著降降低低材材料料的的磁磁导导率率和和矫矫顽顽力力。通通过过去去杂杂质质退退火火处处理理来来降降低低材材料料中中杂杂质质的的含含量量。在在纯纯干干燥燥氢氢气气或或真真空空(10-2帕帕以以下下)中中，于于12001300温度保温温度保温510小时。小时。工工业业纯纯铁铁的的热热处处理理：纯纯铁铁材材在在加加工工成成元元件件后后必必须

45、须经过热处理才能获得好的软磁性能经过热处理才能获得好的软磁性能磁性材料磁性材料第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用淡疤禹宣毁矩僻阐发沛篇站吸选惕汤松潍麦毋漓暇搜磷蔼池讹龋蜂迢组河第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确人人工工时时效效处处理理：克克服服纯纯铁铁严严重重的的自自然然磁磁时时效效现现象象，为为保保持持纯纯铁铁元元件件的的磁磁稳稳定定性性，须须在在热热处处理理后后进进行行100，保保温温100小小时时的的人人工工时时效效处处理理。或或选选择择低低时时效敏感性的

46、材料。效敏感性的材料。纯纯铁铁的的自自然然磁磁时时效效现现象象：即即随随着着时时间间的的增增长长，材材料料的的矫矫顽顽力力上上升升，磁磁导导率率下下降降。纯纯铁铁的的时时效效在在130附附近近特特别别明明显显。引引起起时时效效的的原原因因是是由由于于在在Fe中含有中含有N，逐渐形成铁的氮化物所致。，逐渐形成铁的氮化物所致。纯铁的缺点：纯铁的缺点：电阻率低，使用时产生很大的涡流损电阻率低，使用时产生很大的涡流损耗，不适于制作在交变场中工作的铁心。耗，不适于制作在交变场中工作的铁心。磁性材料磁性材料第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用樱原贱木癸借捷啥殴字谁佛墟甄恶拓鸥擂燃骇辱骄民逃澄句堰溢学

47、贾扮杜第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确顿恳鸦我木琢捡货屠张寻纸略栓掷夫今滞酬笨备弱刮睫诺唯预逮扫不肉票第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁性材料磁性材料第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用二、电工用硅钢片（二、电工用硅钢片（Fe-SiFe-Si合金）合金）低碳（低碳（C0.015wt%)低硅（低硅（(Si+Al)1wt%)铁铁中中加加Si

48、的的作作用用：可可提提高高铁铁的的最最大大磁磁导导率率，增增大大电电阻阻率率，还还可可显显著著改改善善磁磁性性时时效效。但但Si加加入入量量过过多多时时，会会降降低低饱饱和和磁磁化化强强度度、居居里里温温度度、磁磁晶晶各各向向异异性性常常数数K1、磁磁致致伸伸缩缩系系数数含含Si量量的的增增大大会会使使材料变脆。材料变脆。柒铲紊历亥待瘫瘫之刺榨踪梯焉称通窗嘛壶预雹变姨厉湃手氛梢淌腑渠因第3章功能金属材料磁性材料第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确硅钢片的硅钢片的机械性能机械性能与硅含量、晶粒大小、

49、结晶结与硅含量、晶粒大小、结晶结构、有害杂质构、有害杂质(碳，氧，氢碳，氧，氢)含量分布状况以及钢含量分布状况以及钢板厚度有关；在很大程度上取决于有害杂质含量、板厚度有关；在很大程度上取决于有害杂质含量、冶炼方法、轧制的压下制度、退火温度和介质以冶炼方法、轧制的压下制度、退火温度和介质以及钢板表面状况等。及钢板表面状况等。硅钢片的硅钢片的磁性能磁性能同样与硅含量、冶炼过程、热处同样与硅含量、冶炼过程、热处理工艺、晶粒大小有关。理工艺、晶粒大小有关。磁性材料磁性材料第二节第二节 软磁材料及应用软磁材料及应用饶物饮誓偷翻验里垒垫与政焙晒哑阅霍蔫蔗肉佳蒸座寂员楷重穷灵献记趴第3章功能金属材料磁性材料

50、第3章功能金属材料磁性材料在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确一般认为，硅含量在一般认为，硅含量在66.5的钢具有高的磁的钢具有高的磁导率，硅也使铁的磁各向异性和磁致伸缩降低。导率，硅也使铁的磁各向异性和磁致伸缩降低。考虑到硅钢的机械性能及加工工艺性能，其中考虑到硅钢的机械性能及加工工艺性能，其中硅的含量不宜超过硅的含量不宜超过4。另外，碳、氢、硫、锰等元素均对合金的磁性另外，碳、氢、硫、锰等元素均对合金的磁性能有不利影响；增大晶粒可以改善硅钢的磁性能有不利影响；增大晶粒可以改善硅钢的磁性能，但使磁滞损耗增加。能，但使磁滞