磁性材料基础知识精选课件.ppt

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1、关于磁性材料基础知识课件第一页，本课件共有12页一、什么是磁性材料n n实实验验表表明明，任任何何物物质质在在外外磁磁场场中中都都能能够够或或多多或或少少地地被被磁磁化化，只只是是磁磁化化的的程程度度不不同同。n n根根据据物物质质在在外外磁磁场场中中表表现现出出的的特特性性，物物质质可可分分为为五五类类：顺顺磁磁性性物物质质，抗抗磁磁性性物物质质，铁铁磁磁性性物物质质，亚亚磁磁性性物物质质，反反磁磁性性物物质质。n n我我们们把把顺顺磁磁性性物物质质和和抗抗磁磁性性物物质质称称为为弱弱磁磁性性物物质质，把把铁铁磁磁性性物物质质称称为为强强磁磁性性物物质质。通通常常所所说说的的磁磁性性材材料料

2、是是指指强强磁磁性性物物质质。n n磁磁性性材材料料按按磁磁化化后后去去磁磁的的难难易易可可分分为为软软磁磁性性材材料料和和硬硬磁磁性性材材料料。磁磁化化后后容容易易去去掉掉磁磁性性的的物物质质叫叫软软磁磁性性材材料料，不不容容易易去去磁磁的的物物质质叫叫硬硬磁磁性性材材料料。一一般般来来讲讲软软磁磁性性材材料料矫矫顽顽力力较较小小，硬硬磁磁性性材材料料矫矫顽顽力力较较大大。第二页，本课件共有12页二、磁性材料的分类n n磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金镍基合金和稀土合金等，后者主要是和稀土合金等，后者主要是铁

3、氧体材料铁氧体材料。n n按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。n n按生产手段的不同，又分为烧结磁性材料和粘接磁性材料。按生产手段的不同，又分为烧结磁性材料和粘接磁性材料。n n按成型时是否外加成型磁场，永磁材料还有各向同性和按成型时是否外加成型磁场，永磁材料还有各向同性和各各向异性向异性之别。之别。n n永磁材料铁氧体材料按压制方式的不同还有干压和湿压之分。永磁材料铁氧体材料按压制方式的不同还有干压和湿压之分。第三页，本课件共有12页三、磁性材料的应用n n永永磁磁材材料料有有多多种种用用途途。n n基基于于电电磁磁力力作作用用原原理理的

4、的应应用用主主要要有有：扬扬声声器器、话话筒筒、电电表表、按按键键、电电机机、继继电电器器、传传感感器器、开开关关等等。n n基基于于磁磁电电作作用用原原理理的的应应用用主主要要有有：磁磁控控管管和和行行波波管管等等微微波波电电子子管管、显显像像管管、钛钛泵泵、微微波波铁铁氧氧体体器器件件、磁磁阻阻器器件件、霍霍尔尔器器件件等等。n n基基于于磁磁力力作作用用原原理理的的应应用用主主要要有有：磁磁轴轴承承、选选矿矿机机、磁磁力力分分离离器器、磁磁性性吸吸盘盘、磁磁密密封封、磁磁黑黑板板、玩玩具具、标标牌牌、密密码码锁锁、复复印印机机、控控温温计计等等。其其他他方方面面的的应应用用还还有有：磁磁

5、疗疗、磁磁化化水水、磁磁麻麻醉醉等等。第四页，本课件共有12页磁性材料的特性n n磁性材料的磁滞回线和磁化曲线 n n永磁材料的退磁曲线n n永磁材料的常用磁性能参数n n永磁材料各项性能参数的单位换算第五页，本课件共有12页磁滞回线的定义磁滞回线的定义n n当铁磁性物质达到磁饱和状态后，如果减小磁化场当铁磁性物质达到磁饱和状态后，如果减小磁化场H H，介质的，介质的磁化强度磁化强度MM（或磁感应强度（或磁感应强度B B）并不沿着起始磁化）并不沿着起始磁化曲线曲线减小，减小，MM（或（或B B）的变化滞后于）的变化滞后于H H的变化。这种现象叫磁滞。的变化。这种现象叫磁滞。n n在磁场中，铁磁

6、体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线磁滞回线磁滞回线磁滞回线。n nB-HB-H磁滞回线的面积表示经历一个周期过程后铁磁体损耗磁滞回线的面积表示经历一个周期过程后铁磁体损耗的能量。的能量。第六页，本课件共有12页磁滞回线和磁化曲线第七页，本课件共有12页永磁材料的退磁曲线第八页，本课件共有12页磁滞迴线上各参数的意义剩余磁感应强度剩余磁感应

7、强度BrBr在磁化过程中，当在磁化过程中，当H H由由H Hs s反方向减少到反方向减少到H H0 0时，时，B B 0 0，B=BrB=Br，BrBr叫剩余磁感应强度，形成机理是磁滞原因。叫剩余磁感应强度，形成机理是磁滞原因。矫顽力矫顽力HcHcHcbHcb指指在在反反磁磁化化过过程程中中，当当H H反反向向增增加加到到HcbHcb时时，反反向向磁磁场场和和被被测测磁磁体体剩剩磁磁叠叠加加后后，磁磁感感应应强强度度B=0B=0。此此时时，如如果果撤撤走走反反向向磁磁场场，被被测测磁磁体体仍仍会会有有一一定定剩剩磁。磁。HcjHcj指指在在反反磁磁化化过过程程中中，当当H H反反向向增增加加到

8、到H=HcjH=Hcj时时，反反向向磁磁场场撤撤销销后后，被被测测磁磁体的剩磁体的剩磁Br=0Br=0。最大磁能积最大磁能积(BH)max(BH)max退磁曲线上每点所对应的磁感应强度退磁曲线上每点所对应的磁感应强度B B和磁化场强度和磁化场强度H H的乘积称磁能积。其中的的乘积称磁能积。其中的最大者叫最大磁能积（最大者叫最大磁能积（BHBH）maxmax第九页，本课件共有12页永磁材料各项性能参数的单位换算永磁材料各项性能参数的单位换算n n剩磁剩磁剩磁剩磁BrBrBrBrn n法定计量单位为特斯拉（法定计量单位为特斯拉（T T）。以前常用高斯（）。以前常用高斯（G sG s）为计量单位。）

9、为计量单位。n n它们之间的换算为：它们之间的换算为：1T1T10000Gs 10000Gs；1mT=10Gs1mT=10Gsn n矫顽力矫顽力矫顽力矫顽力HcHcHcHcn n法定计量单位为：安每米（法定计量单位为：安每米（A/mA/m）。以前常用奥斯特（）。以前常用奥斯特（OeOe）为计量单位）为计量单位n n两个单位之间的换算为：两个单位之间的换算为：1 1（OeOe）79.6 79.6（A/mA/m）；为方便起见，常取整）；为方便起见，常取整数数8080进行换算。进行换算。1 1（kOekOe）80 80（kA/mkA/m）n n最大磁能积（最大磁能积（最大磁能积（最大磁能积（BHBH

10、BHBH）maxmaxmaxmaxn n法定计量单位为：千焦耳每立方米（法定计量单位为：千焦耳每立方米（kJ/m3kJ/m3），以前常用兆高奥），以前常用兆高奥（MGOeMGOe）为计量单位）为计量单位n n它们之间的换算为：它们之间的换算为：（MGOeMGOe）7.96 7.96（kJ/m3kJ/m3）；也常用近似值）；也常用近似值进行换算。进行换算。第十页，本课件共有12页永磁电机对永磁永磁铁氧体的要求(1)(1)高高的的剩剩余余磁磁感感应应强强度度BrBr。因因为为BrBr高高才才能能确确保保电电机机有有较较高高的的转转速速，大的输出扭矩和大的功率。电机才会有较高的效率。大的输出扭矩和大

11、的功率。电机才会有较高的效率。(2)(2)高高的的HcbHcb。因因为为HcbHcb高高，才才能能确确保保电电机机输输出出所所需需的的电电动动势势，使使电电机机工工作点靠近最大磁能积，充分利用磁体的能力。作点靠近最大磁能积，充分利用磁体的能力。(3)(3)高高的的HcjHcj。HcjHcj高高可可以以确确保保电电机机有有较较强强的的抗抗过过载载退退磁磁及及抗抗老老化化，抗抗低温的能力。低温的能力。(4)(4)高高的的(BH)maxBH)max。(BH)maxBH)max越越高高，表表示示永永磁磁铁铁氧氧体体在在电电机机中中实实际际的的运运行的工作系数越好。行的工作系数越好。(5)(5)磁能量磁能量 越大越好，这将极大提高电机的工作效率。越大越好，这将极大提高电机的工作效率。(6)(6)退磁曲线的矩形度越好，电机的动态损失越小。退磁曲线的矩形度越好，电机的动态损失越小。(7)(7)永磁铁氧体的电阻率越高，涡流损失越小。永磁铁氧体的电阻率越高，涡流损失越小。(8)(8)永磁铁氧体的温度系数小，在高温下才具有良好的温度稳定性永磁铁氧体的温度系数小，在高温下才具有良好的温度稳定性第十一页，本课件共有12页感感谢谢大大家家观观看看第十二页，本课件共有12页