第一章-习题课-大学物理热学部分课件.ppt

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1、第一章第一章 温度温度第一章第一章 温度温度基本内容基本内容1 1、平衡态、平衡态 状态参量状态参量2 2、温度和温标、温度和温标 几种常用的温度计几种常用的温度计3 3、物态方程、物态方程 理想气体理想气体 理想气体状态方程理想气体状态方程基本要求基本要求（1 1）阐明平衡态的概念，指出热力学平衡与力学平衡的区别和）阐明平衡态的概念，指出热力学平衡与力学平衡的区别和联系。联系。（2 2）从热力学第零定律引入温度概念。着重理解理想气体温标，）从热力学第零定律引入温度概念。着重理解理想气体温标，指出经验温标对测量物质及其物理属性的依赖性。简要介绍热指出经验温标对测量物质及其物理属性的依赖性。简要

2、介绍热力学温标与理想气体温标的一致性。力学温标与理想气体温标的一致性。（3 3）在中学知识基础上，复习气体的实验定律，建立理想气体）在中学知识基础上，复习气体的实验定律，建立理想气体模型，推导理想气体状态方程，加深对理想气体的认识。模型，推导理想气体状态方程，加深对理想气体的认识。思考题思考题1.水银气压计中上面空着的部分为什么要保持真空？水银气压计中上面空着的部分为什么要保持真空？如果混进了空气，将产生什么影响？能通过刻度修正如果混进了空气，将产生什么影响？能通过刻度修正这一影响吗？这一影响吗？答：只有气压计上面空着的部分是真空，才能用气答：只有气压计上面空着的部分是真空，才能用气压计水银柱

3、高度直接指示所测气体的压强。压计水银柱高度直接指示所测气体的压强。如果气压计内混进了一些空气，则这种气体也具如果气压计内混进了一些空气，则这种气体也具有一定的压强。这时，水银柱高度所指示的压强将有一定的压强。这时，水银柱高度所指示的压强将小于所测气体的真实压强，而成了待测气体与气压小于所测气体的真实压强，而成了待测气体与气压计内气体的压强之差。计内气体的压强之差。不行，因为水银气压计内部气体的压强随着温度不行，因为水银气压计内部气体的压强随着温度和体积的变化而变化，对不同压强和不同温度的待测和体积的变化而变化，对不同压强和不同温度的待测气体测量时，内部气体的压强是不同的。气体测量时，内部气体的

4、压强是不同的。思考题思考题2.2.从理想气体的实验定律，我们推出方程从理想气体的实验定律，我们推出方程（1）对于摩尔数相同但种类不同的气体，此恒量是对于摩尔数相同但种类不同的气体，此恒量是否相同。否相同。（2）对于一定量的同一种气体，在不同状态时此恒对于一定量的同一种气体，在不同状态时此恒量是否相同？量是否相同？（3）对与同一种的气体在质量不同时，此恒量是否对与同一种的气体在质量不同时，此恒量是否相同？相同？答：方程答：方程中，中，。表示某种气体的摩尔数，表示某种气体的摩尔数，R R是普适气体常数。是普适气体常数。（2 2）m m一定的同一种气体，在不同状态时，一定的同一种气体，在不同状态时，

5、不变，恒量仍相同。不变，恒量仍相同。（1 1）相同的不同种类气体，其恒量也相同。相同的不同种类气体，其恒量也相同。当夜晚温度当夜晚温度T T降低后，充气橡皮艇体积降低后，充气橡皮艇体积V V便缩小。为便缩小。为了使艇排开水的体积保持不变，所以到了夜晚，艇浸了使艇排开水的体积保持不变，所以到了夜晚，艇浸入水中的深度将增加。入水中的深度将增加。因此，从理想气体状态方程因此，从理想气体状态方程中可见中可见 ，4.4.（1 1）在一个封闭容器中装有某种理想气体，如）在一个封闭容器中装有某种理想气体，如果果 保持它的压强和体积不变，问温度能否改变？保持它的压强和体积不变，问温度能否改变？（2 2）又有两

6、个同样大小的封闭容器，装着同一种）又有两个同样大小的封闭容器，装着同一种气体，压强相同，问他们的温度是否一定相同？气体，压强相同，问他们的温度是否一定相同？答：（答：（1 1）在封闭容器内，气体质量不变，满足气态方程）在封闭容器内，气体质量不变，满足气态方程。可见，在。可见，在P P、V V不变的条件下，不变的条件下，T T保持不变。保持不变。（2 2）两容器内装同一种气体（即）两容器内装同一种气体（即M M相同），在压强相同），在压强P P、体积体积V V相同时，若两容器内气体的质量相同时，若两容器内气体的质量m m不同，则他不同，则他们的温度便不同。们的温度便不同。5.5.两个相同的容器装

7、着氢气，以一玻璃管相接通，两个相同的容器装着氢气，以一玻璃管相接通，管中用一水银滴作为活塞。当左边容器的温度为管中用一水银滴作为活塞。当左边容器的温度为00而右边为而右边为2020时，水银滴刚好在管的中央而维持平衡时，水银滴刚好在管的中央而维持平衡（见图）。（见图）。（1 1）当左边容器的温度由）当左边容器的温度由00升到升到1010时，水银滴是时，水银滴是否会移动，怎样移动？否会移动，怎样移动？（2 2）如果左边升到）如果左边升到1010，而右边升到，而右边升到3030，水银滴，水银滴是否会移动？是否会移动？（3）如果要使水银滴在温度变化时不移动，则左、）如果要使水银滴在温度变化时不移动，则

8、左、右两边容器的温度应遵循什么规律？右两边容器的温度应遵循什么规律？答：水银滴平衡的条件是两边压强相等。答：水银滴平衡的条件是两边压强相等。（1 1）左边容器的温度从）左边容器的温度从00升高到升高到1010时，左边氢气的压强增时，左边氢气的压强增大，于是，水银滴将在较大的压力作用下向右移动，直至右边大，于是，水银滴将在较大的压力作用下向右移动，直至右边气体因体积减小，压强增大到与左边压强相同时为止。水银滴气体因体积减小，压强增大到与左边压强相同时为止。水银滴在中央偏右的地方达到新的平衡。在中央偏右的地方达到新的平衡。（2 2）对一定量的气体（）对一定量的气体（m m 一定）在温度升高时，若体

9、积不变，一定）在温度升高时，若体积不变，则压强的增量为则压强的增量为P=P=（m/MVm/MV）RTRT。现假定两边气体的体积相。现假定两边气体的体积相同，则当温度的增量相同时，压强增量同，则当温度的增量相同时，压强增量PP取决于两边氢气的质取决于两边氢气的质量，质量大的一边压强增量大，将使水银滴向另一边移动。根量，质量大的一边压强增量大，将使水银滴向另一边移动。根据题意，左边据题意，左边00和右边和右边2020时，水银滴在中央，处于平衡，两时，水银滴在中央，处于平衡，两边的压强和体积相同。由边的压强和体积相同。由PV=PV=（m/Mm/M）RT RT 可知，左边温度低，可知，左边温度低，则质

10、量大。因此，当两边温度增量相同时，左方压强增量大于则质量大。因此，当两边温度增量相同时，左方压强增量大于右方，故水银滴仍将向右方移动。右方，故水银滴仍将向右方移动。（3 3）根据题设条件，温度变化只要满足关系式）根据题设条件，温度变化只要满足关系式 T T左左/T/T右右=273/=273/（273+20273+20），），则则V V左左=V=V右右，水银滴不动。，水银滴不动。（2）同样道理，各部分温度相同时，如果各处密度）同样道理，各部分温度相同时，如果各处密度不同，压强也可以不相同，所以系统也不一定是平不同，压强也可以不相同，所以系统也不一定是平衡态。衡态。（3 3）P=nkTP=nkT中

11、，各部分压强中，各部分压强P P相同，密度处处相同，相同，密度处处相同，则各处的温度则各处的温度T T也相同，因而系统一定是处于平衡状也相同，因而系统一定是处于平衡状态。态。7.1 7.1 衡量永磁材料的指标衡量永磁材料的指标 永磁材料又称硬磁材料，是一类经过外加强永磁材料又称硬磁材料，是一类经过外加强磁场磁化再去掉外磁场以后能长期保持其较高磁场磁化再去掉外磁场以后能长期保持其较高剩磁性，并能经受不太强的外加磁场和其他环剩磁性，并能经受不太强的外加磁场和其他环境因素（如温度和振动等）的干扰的强磁材料。境因素（如温度和振动等）的干扰的强磁材料。一般说来，永磁材料必须具有下面四种主要的磁性一般说来

12、，永磁材料必须具有下面四种主要的磁性上的特点：一是高的最大磁能积。最大磁能积是指单位上的特点：一是高的最大磁能积。最大磁能积是指单位体积的永磁材料中具有高的可以利用的磁能量，用符号体积的永磁材料中具有高的可以利用的磁能量，用符号表示。二是高的矫顽力。矫顽力（用表示。二是高的矫顽力。矫顽力（用是指使永磁材料的磁通密度减小到零时的磁场强度，矫顽力是指使永磁材料的磁通密度减小到零时的磁场强度，矫顽力要使已经磁化的永磁材料退磁到其失去永磁性能，都需要要使已经磁化的永磁材料退磁到其失去永磁性能，都需要表示）表示）高即表示要使永磁材料磁化已获得永磁性能以及高即表示要使永磁材料磁化已获得永磁性能以及永磁材料

13、。永磁材料。永磁材料种类多、用途广。现在所应用的永磁材永磁材料种类多、用途广。现在所应用的永磁材料主要有：料主要有：金属永磁材料金属永磁材料，主要包括铝镍钻（，主要包括铝镍钻（AIAI一一NiNi一一CoCo）系和铁铬钻（）系和铁铬钻（FeFe一一CrCr一一CoCo）系两类永）系两类永磁合金；磁合金；铁氧体永磁材料铁氧体永磁材料，这是一类以，这是一类以Fe2 OFe2 O3 3为为主要组元的复合氧化物强磁材料，其电阻率高，主要组元的复合氧化物强磁材料，其电阻率高，特别适合在高频和微波领域应用；特别适合在高频和微波领域应用；稀土永磁稀土永磁材料，材料，这是一类以稀土族元素和铁族元素为主要成分的

14、这是一类以稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属间化合物，包括金属间化合物，包括 SmCo5 SmCo5 系、系、Sm2Co17 Sm2Co17 系以系以及及NdNd一一FeFe一一B B 系永磁材料，其磁能积高，应用领系永磁材料，其磁能积高，应用领域广阔。域广阔。近年来，稀土永磁材料的发展又出现一些新的动近年来，稀土永磁材料的发展又出现一些新的动向，交换藕合作用机制的纳米双相永磁材料和向，交换藕合作用机制的纳米双相永磁材料和 RE RE（稀土元素一（稀土元素一FeFe一一N N系永磁体的开发正成为磁性材料系永磁体的开发正成为磁性材料领域的热门研究课题领域的热门研究课题。永磁材料的概述永磁材料的

15、概述7.1.1衡量永磁材料的重要指标衡量永磁材料的重要指标 对永磁体最基本的要求是，一旦被磁化，其磁化应对永磁体最基本的要求是，一旦被磁化，其磁化应该具有难以失去的特性。永磁体被磁化到饱和以后，该具有难以失去的特性。永磁体被磁化到饱和以后，如果撤去外加磁场，如果撤去外加磁场，在磁铁两个磁极之间的空隙中便在磁铁两个磁极之间的空隙中便产生恒定磁场，对外界提供有用的磁能。永磁体由外产生恒定磁场，对外界提供有用的磁能。永磁体由外界储存的静磁能界储存的静磁能 U U 可以表示为：可以表示为：7.1.17.1.1衡量永磁材料的重要指标衡量永磁材料的重要指标式中，式中，dVdV为永磁体的体积元。显然，我们希

16、望为永磁体的体积元。显然，我们希望 U U 越大越大越好。然而，与此同时，磁铁本身将受一退磁作用，退越好。然而，与此同时，磁铁本身将受一退磁作用，退磁场的方向和原来外加磁化场的方向是相反的，因此永磁场的方向和原来外加磁化场的方向是相反的，因此永磁体的工作点将从剩磁点磁体的工作点将从剩磁点 BrBr移到磁滞回线的第二象限，移到磁滞回线的第二象限，即退磁曲线上的某点上，如图即退磁曲线上的某点上，如图5.1 5.1 所示。图中，永磁的所示。图中，永磁的实际工作点用实际工作点用 D D 表示。由此可知，永磁材料性能的好表示。由此可知，永磁材料性能的好坏，应该用退磁曲线上的有关物理量表征，它们是剩磁坏，

17、应该用退磁曲线上的有关物理量表征，它们是剩磁 BrBr，矫顽力，矫顽力 HcHc，最大磁能积（，最大磁能积（BH)max BH)max 等。此外，永磁等。此外，永磁材料在使用过程中性能的稳定性如何，往往也是实际应材料在使用过程中性能的稳定性如何，往往也是实际应用中所要考察的重要指标。用中所要考察的重要指标。7.1.17.1.1衡量永磁材料的重要指标衡量永磁材料的重要指标式中，式中，N N为退磁因子。由于为退磁因子。由于N N 与永磁体的形状有关，因与永磁体的形状有关，因此此 P P值也是一个由永磁体形状所决定的一个量。例如，值也是一个由永磁体形状所决定的一个量。例如，对于薄板磁体，沿厚度方向即

18、使被磁化，由于对于薄板磁体，沿厚度方向即使被磁化，由于N N 1 1，则，则 P P 0 0，BdBd也几乎等于零，尽管是磁体，却难以也几乎等于零，尽管是磁体，却难以发挥永磁体的功能；发挥永磁体的功能；二、矫顽力二、矫顽力 HcHc 永磁材料的矫顽力永磁材料的矫顽力 HcHc有两种定义：一个是使磁感应有两种定义：一个是使磁感应强度强度 B=0 B=0 所需的磁场值，常用所需的磁场值，常用 B BH Hc c 表示；一个是使磁表示；一个是使磁化强度化强度 M=0 M=0 所需的磁场值，常用所需的磁场值，常用 M MM Mc c 表示。在比较不表示。在比较不同永磁材料的磁性能或设计永磁磁路时不能混

19、淆。同永磁材料的磁性能或设计永磁磁路时不能混淆。7.1.1衡量永磁材料的重要指标衡量永磁材料的重要指标根据退磁曲线特征和基本关系：根据退磁曲线特征和基本关系：7.1.1衡量永磁材料的重要指标衡量永磁材料的重要指标7.1.1衡量永磁材料的重要指标衡量永磁材料的重要指标由（由（5.55.5）式可知，一种永磁材料只有具备足够高的内）式可知，一种永磁材料只有具备足够高的内禀矫顽力禀矫顽力 Hc Hc 和尽可能高的饱和磁化强度和尽可能高的饱和磁化强度 Ms Ms，才能使，才能使（BHBH）max max 最大程度地接近其理论值。最大程度地接近其理论值。四、稳定性四、稳定性 永磁体的稳定性是指它的有关磁性

20、能在长时间使用过程中或受永磁体的稳定性是指它的有关磁性能在长时间使用过程中或受到温度、外磁场、冲击、阵动等外界因素影响时保持不变的能力。到温度、外磁场、冲击、阵动等外界因素影响时保持不变的能力。材料稳定性的好坏直接关系到永磁体工作的可靠性。设描述永磁材料稳定性的好坏直接关系到永磁体工作的可靠性。设描述永磁体磁性能的某一参数为体磁性能的某一参数为 z z，则其稳定性可用它的变化率来表示：，则其稳定性可用它的变化率来表示：式中，式中，Z是该参数的变化量。参数是该参数的变化量。参数 Z Z 可以代表永磁可以代表永磁材料的剩磁材料的剩磁 Br Br，或者永磁体实际工作点所的表观剩，或者永磁体实际工作点

21、所的表观剩磁磁 Bd Bd，还可以代表永磁材料的矫顽力，还可以代表永磁材料的矫顽力 Hc Hc。7.2 7.2 提高永磁体性能的途径提高永磁体性能的途径 永磁体的最大磁能积（永磁体的最大磁能积（BHBH）maxmax是表征永磁体性能的是表征永磁体性能的最主要指标。为使材料的最大磁能积最主要指标。为使材料的最大磁能积 max max 尽可能大，尽可能大，要求材料的剩磁要求材料的剩磁 Br Br 和矫顽力和矫顽力 Hc Hc 要高。因此下面主要要高。因此下面主要谈谈提高谈谈提高 BrBr和和 Hc Hc 的途经。的途经。7.2.1 7.2.1 如何提高材料的剩磁剩磁如何提高材料的剩磁剩磁 BrBr

22、 要提高材料的剩磁，要求材料有高的饱和磁化强度要提高材料的剩磁，要求材料有高的饱和磁化强度 Ms Ms，同时，同时矩形比矩形比 Br/BsBr/Bs应接近于应接近于1 1，饱和磁化强度场是物质的固有属性，饱和磁化强度场是物质的固有属性，由材料的成分决定，要想通过改变成分来大幅度高材料的由材料的成分决定，要想通过改变成分来大幅度高材料的 Ms Ms 是不是不可能的。因此对于成分基本给定的永磁材料，如何提高矩形比是提可能的。因此对于成分基本给定的永磁材料，如何提高矩形比是提高高 BrBr的关键。的关键。7.2.2如何提高材料的矫顽力如何提高材料的矫顽力Hc一、磁畴的不可逆转动一、磁畴的不可逆转动

23、有一些永磁材料是由许多铁磁性的微细颗粒和将这些有一些永磁材料是由许多铁磁性的微细颗粒和将这些颗粒彼此分隔开的非磁性或弱磁性基体组成的，这些铁颗粒彼此分隔开的非磁性或弱磁性基体组成的，这些铁磁性颗粒是如此之细小，以至于每一颗粒内部只包含一磁性颗粒是如此之细小，以至于每一颗粒内部只包含一个磁畴，这种可以称为单畴颗粒。单畴颗粒得以存在的个磁畴，这种可以称为单畴颗粒。单畴颗粒得以存在的条件是其半径必须小于某一临界半径条件是其半径必须小于某一临界半径 r rc c，对于单一磁化，对于单一磁化轴晶体，由式轴晶体，由式 3.383.38知，其临界半径知，其临界半径 r rc c 为：为：式中，式中，为材料的

24、畴壁能密度。为材料的畴壁能密度。由于单畴颗粒不具有畴壁，因此磁化机制仅考虑磁畴由于单畴颗粒不具有畴壁，因此磁化机制仅考虑磁畴旋转即可。磁畴内的磁化矢量从一种取向转动到另一旋转即可。磁畴内的磁化矢量从一种取向转动到另一种取向，必须克服来自各种磁各向异性对转动的阻滞。种取向，必须克服来自各种磁各向异性对转动的阻滞。二、畴壁的不可逆位移二、畴壁的不可逆位移 在永磁合金叫常见的磁各向异性主要有三种，即磁晶在永磁合金叫常见的磁各向异性主要有三种，即磁晶各向异性、形状各向异性和应力各向异性。各向异性、形状各向异性和应力各向异性。永磁材料的反磁化过程如果由畴壁的不可逆位移所永磁材料的反磁化过程如果由畴壁的不

25、可逆位移所控制，则一般有两种情况：一种从磁化时材料内部存在控制，则一般有两种情况：一种从磁化时材料内部存在着磁化在反方向的磁畴，一种是不存在这种反向畴。在着磁化在反方向的磁畴，一种是不存在这种反向畴。在永磁材料中，不可避永磁材料中，不可避免地会有各种晶体缺陷、杂质、晶免地会有各种晶体缺陷、杂质、晶界等存在，在这些区域内由于内应力界等存在，在这些区域内由于内应力或内退磁场的作用不可避免地会有各种阵磁化矢量很难改变取向，以至于或内退磁场的作用不可避免地会有各种阵磁化矢量很难改变取向，以至于当晶体中其他部分在外磁场饱和磁化以后，这部分的磁化方向仍沿着相反当晶体中其他部分在外磁场饱和磁化以后，这部分的

26、磁化方向仍沿着相反方向取向，因此，在反磁化时，它们就构成反磁化核。这些反磁化核在反方向取向，因此，在反磁化时，它们就构成反磁化核。这些反磁化核在反用下将长大成反磁化畴，为畴壁位移准备了条件。在此情况下，要想得到用下将长大成反磁化畴，为畴壁位移准备了条件。在此情况下，要想得到高矫顽力，于反向磁场必须大于大多数畴壁出现不可逆位移的临界磁场，高矫顽力，于反向磁场必须大于大多数畴壁出现不可逆位移的临界磁场，而临界磁场的大小则依巨于各种因素对畴壁移动的阻滞。如果永磁体在反而临界磁场的大小则依巨于各种因素对畴壁移动的阻滞。如果永磁体在反磁化开始时，根本不存在反磁化核，那么计地阻止反磁化核的出现也是提磁化开

27、始时，根本不存在反磁化核，那么计地阻止反磁化核的出现也是提高矫顽力的重要途径。高矫顽力的重要途径。7.3 稀土永磁材料稀土永磁材料7.3.1 稀土永磁材料概述稀土永磁材料概述 稀土永磁材料是稀土元素稀土永磁材料是稀土元素 RE(Sm,Nd,PrRE(Sm,Nd,Pr等）与过等）与过渡金属渡金属 TM(Fe,CoTM(Fe,Co等）所形成材料。在元素周期表里，等）所形成材料。在元素周期表里，稀土元素是稀土元素是1515个镧系元素的总称，它们依次是个镧系元素的总称，它们依次是 LaLa（Pr Pr）、（）、（Nd Nd）、（）、（Pm Pm）、）、SmSm、（Eu Eu）、）、(Gd(Gd）、）、

28、TbTb、（、（Er Er）、（）、（Tm Tm）、（）、（Yb Yb）和（）和（Lu Lu）其中，排列次序位于其中，排列次序位于Gd 之前为轻稀土元素，其他则称之前为轻稀土元素，其他则称为重稀土元素。需要指出的是，人们常把第为重稀土元素。需要指出的是，人们常把第 副族元副族元素钪（素钪（Sc Sc，原子序数，原子序数 21 21）和（）和（Y Y，原子序数，原子序数 39 39）也列入稀土元素之中。）也列入稀土元素之中。稀土元素未满电子壳层为稀土元素未满电子壳层为 4f4f，由于受到，由于受到 5s,5p,6s 5s,5p,6s 电子层的屏蔽，受晶体电场的影响小，其轨道磁矩未被电子层的屏蔽，

29、受晶体电场的影响小，其轨道磁矩未被“冻结冻结”，因而原子磁矩大。，因而原子磁矩大。7.3.1 稀土永磁材料概述稀土永磁材料概述 60 60 年代开发的以年代开发的以 SmCo5 SmCo5 为代表的第一代稀土永磁材料和为代表的第一代稀土永磁材料和 70 70 年代开发的以年代开发的以 Sm2Co17Sm2Co17为代表的第二代稀土永磁材料都具有良好的为代表的第二代稀土永磁材料都具有良好的永磁性能，其最大磁能积（永磁性能，其最大磁能积（BH)maxBH)max分别达到分别达到 147.3kj/m147.3kj/m3 3 和和238 238.8kJ/m.8kJ/m3 3，但是这些磁体都含有金属钻和

30、储量较少的稀土元素衫，存，但是这些磁体都含有金属钻和储量较少的稀土元素衫，存在原材料的供应和价格问题，使其发展受到影响。在原材料的供应和价格问题，使其发展受到影响。19831983年佐川真年佐川真人人等对等对 RERE一一FeFe一一X X三元合金进行了广泛的实验研究，发现了具有单三元合金进行了广泛的实验研究，发现了具有单轴各向异性的金属间化合物轴各向异性的金属间化合物 Nd2Fel4B Nd2Fel4B（四方晶结构），并制成了（四方晶结构），并制成了（BH)max BH)max 达达 446.4kJ/m446.4kJ/m3 3的高磁能积的高磁能积 NdNd一一FeFe一一B B 磁体。这种高

31、磁体。这种高磁能积的磁能积的 NdNd一一FeFe一一B B 磁体被称为第三代稀土永磁材料。与前两代磁体被称为第三代稀土永磁材料。与前两代稀上永磁不同，稀上永磁不同，NdNd一一Fe e一一B B磁体为铁基稀土永磁，不用昂贵和稀缺磁体为铁基稀土永磁，不用昂贵和稀缺的金属钻，而且在稀土中含量也比杉丰富的金属钻，而且在稀土中含量也比杉丰富 5 5一一1010倍，因而原料丰富，倍，因而原料丰富，价格相对低廉，更重要的是，它以创记录的磁能积为一系列技术创价格相对低廉，更重要的是，它以创记录的磁能积为一系列技术创新开辟了道路。新开辟了道路。图图 5.5 中列出了永磁材料最大磁能积随时间的进展情况。中列出

32、了永磁材料最大磁能积随时间的进展情况。可以看出稀土系永磁材料的性能与其他材料相比明显高可以看出稀土系永磁材料的性能与其他材料相比明显高出许多，而稀土永磁材料中又以出许多，而稀土永磁材料中又以 NdNd一一FeFe一一B B 系永磁体系永磁体为最。为最。NdNd一一F F一一B永磁材料具有如下特点：永磁材料具有如下特点：7.3.2钻基稀土永磁材料钻基稀土永磁材料一、一、1:5 型型 SmCo5永磁体永磁体 第一代第一代稀土永磁材料稀土永磁材料 SmCoSmCo5 5合金具有合金具有 CaCu5 CaCu5 型晶体结构，这是一种六角结构，型晶体结构，这是一种六角结构，如图如图 5.75.7所示。它由两种不同的子层所组成，一层是呈所示。它由两种不同的子层所组成，一层是呈六角形排列的钻原子，另一层由稀土原子和钻原子以六角形排列的钻原子，另一层由稀土原子和钻原子以 1:2 1:2 的比例排成。晶格常数的比例排成。晶格常数 a=5.004A,c=3.971Aa=5.004A,c=3.971A。这。这种低对称性的六角结构使种低对称性的六角结构使 SmCos SmCos 化合物有较高磁晶各化合物有较高磁晶各向异性，沿向异性，沿 c c 轴是易磁化方向。轴是易磁化方向。