第三章(磁性材料)

1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：l軟磁材料l硬磁材料l磁記錄材料 軟磁材料軟磁材料磁性材料磁性材料磁記錄材料磁記錄材料硬磁材料硬磁材料 磁性材料是應(yīng)用物質(zhì)的磁性和各種磁效應(yīng)，以滿足電工設(shè)磁性材料是應(yīng)用物質(zhì)的磁性和各種磁效應(yīng)，以滿足電工設(shè)備、電子儀器、電子計(jì)算機(jī)等各方面技術(shù)要求的金屬、合金備、電子儀器、電子計(jì)算機(jī)等各方面技術(shù)要求的金屬、合金及鐵氧體化合物材料。及鐵氧體化合物材料。 磁性材料的基本參量：磁性材料的基本參量： 起始磁導(dǎo)率起始磁導(dǎo)率 i 、最大磁導(dǎo)率、最大磁導(dǎo)率 m、矯頑力、矯頑力H Hc、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度度B Br、最大磁能積、最大磁能積( (BHBH ) )m m等。等。 磁性材料

2、的類別：磁性材料的類別：第三章磁性材料第一節(jié)軟磁材料第一節(jié)軟磁材料 軟磁材料是電力和電子工業(yè)中的重要磁性材料。軟磁材料是電力和電子工業(yè)中的重要磁性材料。 一、軟磁材料的特性一、軟磁材料的特性 矯頑力低矯頑力低 一般為一般為H Hc c 0.8kA/m 0.8kA/m。 易磁化易磁化 在磁場(chǎng)中容易顯示磁性，即使磁場(chǎng)強(qiáng)度較小。在磁場(chǎng)中容易顯示磁性，即使磁場(chǎng)強(qiáng)度較小。 易退磁易退磁 施加外磁場(chǎng)即顯示磁性，去掉外磁場(chǎng)，則獲得的磁性便會(huì)全部或施加外磁場(chǎng)即顯示磁性，去掉外磁場(chǎng)，則獲得的磁性便會(huì)全部或大部分喪失。大部分喪失。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料軟磁材料的軟磁材料的磁滯回線磁滯回線

3、BrO-HcHc-BrBHBs-Bs二、軟磁材料的基本性能要求二、軟磁材料的基本性能要求 貯能高：貯能高：要求單位體積貯存的磁能量高。要求單位體積貯存的磁能量高。 磁性參量的要求：高的磁性參量的要求：高的B Bs s或或B Br r。 靈敏度高：靈敏度高：要求在弱磁場(chǎng)中對(duì)信號(hào)有高靈敏性。要求在弱磁場(chǎng)中對(duì)信號(hào)有高靈敏性。 磁性參量的要求：高的磁性參量的要求：高的 i i和和 mm。 效率高：效率高：要求在磁場(chǎng)中工作時(shí)具有低的磁滯損耗要求在磁場(chǎng)中工作時(shí)具有低的磁滯損耗 和渦流損耗。和渦流損耗。 磁性參量的要求：低的磁性參量的要求：低的H Hc c，高的，高的 。 回線矩形比高：回線矩形比高：保證噪

4、音小，信號(hào)不失真等。保證噪音小，信號(hào)不失真等。 磁性參量的要求：高的磁性參量的要求：高的B Br r / / B Bs s 比值。比值。 穩(wěn)定性好：穩(wěn)定性好：要求磁性不隨外界條件變化而改變，要求磁性不隨外界條件變化而改變， 其變化率越小則穩(wěn)定性越好。其變化率越小則穩(wěn)定性越好。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料三、軟磁材料的種類三、軟磁材料的種類l 電工用純鐵電工用純鐵 含碳量含碳量w wc c 0.04%0.04%的鐵碳合金，純度在的鐵碳合金，純度在99.5%99.5%以上。以上。 1 1、電工用純鐵的性能、電工用純鐵的性能（1 1）磁性能）磁性能 高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，高的磁導(dǎo)率

5、，低的矯頑力。高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，高的磁導(dǎo)率，低的矯頑力。 i i300300500500 0 0， mm600060001200012000 0 0， H Hc c0.03980.03980.0955kA/m0.0955kA/m，B Bs s=2.16T=2.16T。（2 2）電性能）電性能電阻率很低，鐵損很大。電阻率很低，鐵損很大。 101010108 8 mm。（3 3）力學(xué)性能）力學(xué)性能 強(qiáng)度、硬度很低，塑性好。強(qiáng)度、硬度很低，塑性好。 b b27kg/mm27kg/mm2 2，HBHB131131， 25%25%， 60%60%。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料電工用

6、純鐵的磁性電工用純鐵的磁性磁性磁性等級(jí)等級(jí)牌號(hào)牌號(hào)Hc /Am-1不大于不大于 m /10-3Hm-1不小于不小于磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 /T，不小于，不小于B5B10B25B50B100普級(jí)普級(jí)高級(jí)高級(jí)特級(jí)特級(jí)超級(jí)超級(jí)DT3, DT4, DT5, DT6DT3A, DT4A, DT5A, DT6ADT4E, DT6EDT4C, DT6C967248327.508.7511.3015.001.401.501.621.711.80B B5 5、B B1010、B B2525、B B5050和和B B100100分別表示分別表示H H 為為500500、10001000、25002500、50005

7、000和和10000A/m10000A/m時(shí)時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料 2 2、影響電工用純鐵性能的因素及改善性能的方法、影響電工用純鐵性能的因素及改善性能的方法（1 1）雜質(zhì)的影響）雜質(zhì)的影響雜質(zhì)種類：雜質(zhì)種類：C C、N N、O O、H H、S S、P P、MnMn、SiSi、AlAl、CuCu等。等。 其中其中C C的影響最為突出，使的影響最為突出，使MMs s降低，磁滯損耗增加，磁化困難。降低，磁滯損耗增加，磁化困難。改善方法：改善方法：嚴(yán)格控制冶煉與軋制過程，嚴(yán)格控制冶煉與軋制過程，去除氣體含量和有害雜質(zhì)。去除氣體含量和有害雜質(zhì)

8、。（2 2）晶粒大小的影響）晶粒大小的影響 晶粒大，有利于提高磁導(dǎo)率晶粒大，有利于提高磁導(dǎo)率 ，降低矯頑力，降低矯頑力H Hc c。 （3 3）塑性變形（冷加工）的影響）塑性變形（冷加工）的影響 冷加工使矯頑力冷加工使矯頑力H Hc c 增加，磁導(dǎo)率增加，磁導(dǎo)率 下降，使磁性能惡化。下降，使磁性能惡化。3 3、主要用途、主要用途 直流磁場(chǎng)下工作的磁性元件，如電磁鐵和繼電器的鐵芯。直流磁場(chǎng)下工作的磁性元件，如電磁鐵和繼電器的鐵芯。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料l 電工用硅鋼片電工用硅鋼片 在純鐵中加入在純鐵中加入1.01.0 4.0%Si4.0%Si的鐵碳硅的鐵碳硅合金。合金。

9、 Si Si的加入，提高了電阻率，從而減少渦流損耗。的加入，提高了電阻率，從而減少渦流損耗。 1 1、電工用硅鋼片的種類、電工用硅鋼片的種類 硅鋼片按生產(chǎn)方法、結(jié)晶織構(gòu)和磁性能的分類：硅鋼片按生產(chǎn)方法、結(jié)晶織構(gòu)和磁性能的分類：熱軋非織構(gòu)（無(wú)取向）硅鋼片熱軋非織構(gòu)（無(wú)取向）硅鋼片電工用硅鋼片電工用硅鋼片冷軋非織構(gòu)（無(wú)取向）硅鋼片冷軋非織構(gòu)（無(wú)取向）硅鋼片冷軋高斯織構(gòu)（單取向）硅鋼片冷軋高斯織構(gòu)（單取向）硅鋼片冷軋立方織構(gòu)（雙取向）硅鋼片冷軋立方織構(gòu)（雙取向）硅鋼片第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料 2 2、SiSi對(duì)硅鋼片性能的影響對(duì)硅鋼片性能的影響 隨隨Si%Si%的增大：的增大

10、： 磁化越容易磁化越容易 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 增大增大 矯頑力矯頑力H Hc c 減小減小 電阻率電阻率 增大增大 磁各向異性減小磁各向異性減小 磁致伸縮效應(yīng)降低磁致伸縮效應(yīng)降低 脆性增大，加工性能差脆性增大，加工性能差 綜合考慮： Si% 4%小提示：小提示：磁致伸縮磁致伸縮是當(dāng)鐵磁體是當(dāng)鐵磁體磁化時(shí)，伴有晶格的自磁化時(shí)，伴有晶格的自發(fā)變形，即沿磁化方向發(fā)變形，即沿磁化方向長(zhǎng)度伸長(zhǎng)或縮短。長(zhǎng)度伸長(zhǎng)或縮短。磁滯損耗降低磁滯損耗降低渦流損耗降低渦流損耗降低第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料 3 3、高斯織構(gòu)硅鋼片、高斯織構(gòu)硅鋼片 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 易磁化方向易磁化方向100100與軋

11、制方向平行與軋制方向平行 難磁化方向難磁化方向111111與軋制方向成與軋制方向成5555 角角 中等磁化方向中等磁化方向110110與軋制方向成與軋制方向成9090 角角 高斯織構(gòu)硅鋼片具有磁各向異性，沿高斯織構(gòu)硅鋼片具有磁各向異性，沿100(100(軋制方向軋制方向) )磁性能最佳。磁性能最佳。 4 4、立方織構(gòu)硅鋼片、立方織構(gòu)硅鋼片 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： (100)(100)面與軋制面平行面與軋制面平行 易磁化方向易磁化方向100100、010010分別平行和垂直分別平行和垂直 軋制方向軋制方向 中等磁化方向中等磁化方向110110與軋制方向成與軋制方向成4545 角角 難磁化方向難磁化

12、方向111111偏離磁化平面偏離磁化平面 立方織構(gòu)硅鋼片沿軋向和垂直軋向均具有良好的磁性。立方織構(gòu)硅鋼片沿軋向和垂直軋向均具有良好的磁性。軋制方向軋制方向100111110橫向橫向55 軋制方向軋制方向10011111045 （100）軋制面軋制面010第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料高斯織構(gòu)和立方織構(gòu)硅鋼片性能比較高斯織構(gòu)和立方織構(gòu)硅鋼片性能比較高斯織構(gòu)高斯織構(gòu)立方織構(gòu)立方織構(gòu)軋制方向軋制方向垂直軋制方向垂直軋制方向軋制方向軋制方向垂直軋制方向垂直軋制方向 m / 0Hc /79.6A/mBr /10-4TBm /10-4TP1.5 /W/kg550000.089500163

13、000.8880000.271750110002.241160000.0712200166000.85650000.0811500160001.0鐵損鐵損P P 下標(biāo)代表磁感應(yīng)強(qiáng)度的下標(biāo)代表磁感應(yīng)強(qiáng)度的kTkT數(shù)，如數(shù)，如P P1.5 1.5 就代表就代表B B1.5kT1.5kT時(shí)單位重量的鐵損。時(shí)單位重量的鐵損。 第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料5 5、主要用途、主要用途 電力工業(yè)中的鐵芯材料電力工業(yè)中的鐵芯材料 各種電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器的鐵芯?？刹捎脽o(wú)取向的硅鋼片。各種電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器的鐵芯?？刹捎脽o(wú)取向的硅鋼片。 電訊工業(yè)中的鐵芯材料電訊工業(yè)中的鐵芯材料一般在較

14、高頻率的弱磁場(chǎng)中使用。一般在較高頻率的弱磁場(chǎng)中使用。 儀器儀表工業(yè)中的電磁元件儀器儀表工業(yè)中的電磁元件扼流圈、電磁機(jī)構(gòu)、繼電器、測(cè)量?jī)x表中的電磁元件。扼流圈、電磁機(jī)構(gòu)、繼電器、測(cè)量?jī)x表中的電磁元件。主要應(yīng)用：主要應(yīng)用： 電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器的鐵芯。電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器的鐵芯。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料l 鐵鎳合金（坡莫合金，鐵鎳合金（坡莫合金，PermalloyPermalloy ) 含鎳含鎳3030 90%90%的鐵鎳的鐵鎳合金。合金。 合金牌號(hào)的表示方法方法： 1 J 舉例：1 J 79 1 1、鐵鎳合金的特點(diǎn)、鐵鎳合金的特點(diǎn) 在中、弱磁場(chǎng)下具有高的在中、弱磁場(chǎng)下

15、具有高的 、低的、低的B Bs s 、很低的、很低的H Hc c 和低的損耗。和低的損耗。 隨隨NiNi含量的升高，磁導(dǎo)率含量的升高，磁導(dǎo)率( ( ) )增大。增大。 磁滯磁滯回線的矩形比回線的矩形比( (B Br r/ /B Bs s) )高。高。 塑性和加工性能良好。塑性和加工性能良好。 工藝參數(shù)變動(dòng)對(duì)磁性能影響較大，產(chǎn)品性能不夠穩(wěn)定。工藝參數(shù)變動(dòng)對(duì)磁性能影響較大，產(chǎn)品性能不夠穩(wěn)定。軟磁軟磁合金代號(hào)的序號(hào)，表示合金中的鎳含量合金代號(hào)的序號(hào)，表示合金中的鎳含量第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料 2 2、鐵鎳合金的種類及應(yīng)用、鐵鎳合金的種類及應(yīng)用（1 1）1J501J50類類特點(diǎn)

16、：特點(diǎn)：含鎳量含鎳量363650%50%。具有較低的磁導(dǎo)率、較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)。具有較低的磁導(dǎo)率、較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、較大的矯頑力。熱處理時(shí)適當(dāng)提高溫度，延長(zhǎng)時(shí)間，可降低矯頑度、較大的矯頑力。熱處理時(shí)適當(dāng)提高溫度，延長(zhǎng)時(shí)間，可降低矯頑力，提高磁導(dǎo)率。力，提高磁導(dǎo)率。 牌號(hào)：牌號(hào)：1J461J46、1J501J50、1J541J54應(yīng)用：應(yīng)用：中等強(qiáng)度磁場(chǎng)下工作的磁性器件，如中小功率變壓器、微電中等強(qiáng)度磁場(chǎng)下工作的磁性器件，如中小功率變壓器、微電機(jī)、繼電器、扼流圈的鐵芯、屏蔽罩、話筒振動(dòng)片等。機(jī)、繼電器、扼流圈的鐵芯、屏蔽罩、話筒振動(dòng)片等。（2 2）1J511J51類類特點(diǎn)：特點(diǎn)：含鎳含鎳34

17、3450%50%。磁滯回線矩形比高，在中等磁場(chǎng)下有較高的。磁滯回線矩形比高，在中等磁場(chǎng)下有較高的磁導(dǎo)率和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。經(jīng)過縱向磁場(chǎng)熱處理可使材料沿磁路方向磁導(dǎo)率和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。經(jīng)過縱向磁場(chǎng)熱處理可使材料沿磁路方向的最大磁導(dǎo)率的最大磁導(dǎo)率 m m及矩形比及矩形比B Br r/ /B Bs s增加，矯頑力降低。增加，矯頑力降低。牌號(hào)：牌號(hào)：1J511J51、1J521J52、1J341J34應(yīng)用：應(yīng)用：中小功率磁放大器、磁調(diào)制器、脈沖變壓器，計(jì)算機(jī)元件。中小功率磁放大器、磁調(diào)制器、脈沖變壓器，計(jì)算機(jī)元件。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料（3 3）1J651J65類類特點(diǎn)：特點(diǎn)：

18、含鎳量含鎳量65%65%。具有高的最大磁導(dǎo)率、低的矯頑力、磁滯回。具有高的最大磁導(dǎo)率、低的矯頑力、磁滯回線矩形比高線矩形比高( (B Br r/ /B Bs s達(dá)達(dá)0.98)0.98)。經(jīng)縱向磁場(chǎng)熱處理可以改善磁性能。經(jīng)縱向磁場(chǎng)熱處理可以改善磁性能。牌號(hào)：牌號(hào)：1J651J65、1J671J67應(yīng)用：應(yīng)用：中等功率磁放大器、扼流圈、繼電器的鐵芯等。中等功率磁放大器、扼流圈、繼電器的鐵芯等。（4 4）1J791J79類類特點(diǎn)：特點(diǎn)：含含79%Ni79%Ni、4%Mo4%Mo及少量及少量MnMn。在弱磁場(chǎng)下具有極高的最大磁導(dǎo)。在弱磁場(chǎng)下具有極高的最大磁導(dǎo)率，低的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。率，低的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)

19、度。牌號(hào)：牌號(hào)：1J761J76、1J791J79、1J801J80、1J831J83應(yīng)用：應(yīng)用：弱磁場(chǎng)下的高靈敏度小型功率變壓器、小功率磁放大器、繼弱磁場(chǎng)下的高靈敏度小型功率變壓器、小功率磁放大器、繼電器的鐵芯，錄音磁頭和磁屏蔽等。電器的鐵芯，錄音磁頭和磁屏蔽等。（5 5）1J851J85類類特點(diǎn)：特點(diǎn)：含鎳含鎳797981%81%。具有最高的起始磁導(dǎo)率、很高的最大磁導(dǎo)率、。具有最高的起始磁導(dǎo)率、很高的最大磁導(dǎo)率、極低的矯頑力。對(duì)微弱信號(hào)反應(yīng)極靈敏。極低的矯頑力。對(duì)微弱信號(hào)反應(yīng)極靈敏。牌號(hào)：牌號(hào)：1J851J85、1J861J86、1J871J87應(yīng)用：應(yīng)用：弱磁場(chǎng)下的扼流圈、音頻變壓器、高

20、精度電橋變壓器、互感弱磁場(chǎng)下的扼流圈、音頻變壓器、高精度電橋變壓器、互感器、錄音機(jī)磁頭的鐵芯等。器、錄音機(jī)磁頭的鐵芯等。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料鐵鎳合金的類別、特性及主要用途鐵鎳合金的類別、特性及主要用途類別類別典型牌號(hào)典型牌號(hào)特性特性主要用途主要用途高矩形系數(shù)高矩形系數(shù)1J511J521J53矯形系數(shù)高，矯形系數(shù)高，Bs較高，較高， m較高較高中、小功率的脈沖變壓中、小功率的脈沖變壓器和記憶元件器和記憶元件高磁感應(yīng)強(qiáng)度高磁感應(yīng)強(qiáng)度1J501J461J54非取向材料，具有較高的非取向材料，具有較高的Bs和和Hc值值中、小功率變壓器，扼中、小功率變壓器，扼流圈，繼電器以及

21、控制流圈，繼電器以及控制微電機(jī)鐵芯微電機(jī)鐵芯高磁導(dǎo)率高磁導(dǎo)率1J791J801J831J76較高的較高的 i和和 m值值，較低的較低的Bs和和Hc值值弱磁場(chǎng)下的各類小功率弱磁場(chǎng)下的各類小功率變壓器，繼電器，扼流變壓器，繼電器，扼流圈的鐵芯，磁頭和磁屏圈的鐵芯，磁頭和磁屏蔽等蔽等高直流磁導(dǎo)率高直流磁導(dǎo)率1J651J67具有最高的直流磁導(dǎo)率和具有最高的直流磁導(dǎo)率和矯形磁滯回線矯形磁滯回線扼流圈和計(jì)算機(jī)元件，扼流圈和計(jì)算機(jī)元件，因電阻率低，不宜用于因電阻率低，不宜用于高頻高頻高起始磁導(dǎo)率高起始磁導(dǎo)率1J851J861J77很高的很高的 i和和 m，極低的，極低的Hc和和損耗損耗扼流圈，音頻變壓器的扼

22、流圈，音頻變壓器的鐵芯，磁頭等鐵芯，磁頭等第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料l 鐵鋁合金鐵鋁合金 以鐵和鋁（約以鐵和鋁（約6 616%16%）為主要元素組成的軟磁合金。）為主要元素組成的軟磁合金。1 1、鐵鋁合金的特點(diǎn)、鐵鋁合金的特點(diǎn) 電阻率較高，因此高頻磁特性較好。電阻率較高，因此高頻磁特性較好。 例如例如1J161J16的電阻率是目前所有軟磁金屬材料中最高的一種，達(dá)到的電阻率是目前所有軟磁金屬材料中最高的一種，達(dá)到150150cmcm，為，為1J791J79鐵鎳合金的鐵鎳合金的2 23 3倍。倍。 硬度、強(qiáng)度和耐磨性較高。硬度、強(qiáng)度和耐磨性較高。 例如例如1J161J16的硬

23、度和耐磨性比的硬度和耐磨性比1J791J79合金高，適用于磁頭等磁性器件。合金高，適用于磁頭等磁性器件。 密度較低。密度較低。 可以減輕磁性元件的鐵芯質(zhì)量?？梢詼p輕磁性元件的鐵芯質(zhì)量。 對(duì)應(yīng)力敏感性小。對(duì)應(yīng)力敏感性小。 適于在沖擊、振動(dòng)等環(huán)境下工作。適于在沖擊、振動(dòng)等環(huán)境下工作。 合金的時(shí)效性良好。合金的時(shí)效性良好。 隨著環(huán)境溫度的變化和使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其磁性變化不大。隨著環(huán)境溫度的變化和使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其磁性變化不大。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料 2 2、鐵鋁合金的主要應(yīng)用、鐵鋁合金的主要應(yīng)用鐵和鋁資源豐富、價(jià)格低廉，鐵鋁合金的磁性能與鐵鎳合金類似，鐵和鋁資源豐富、價(jià)格低

24、廉，鐵鋁合金的磁性能與鐵鎳合金類似，同時(shí)還具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因此是鐵鎳合金的一種替代材料，適用于同時(shí)還具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因此是鐵鎳合金的一種替代材料，適用于電子變壓器、磁頭和磁致伸縮換能器等方面。電子變壓器、磁頭和磁致伸縮換能器等方面。鐵鋁合金的牌號(hào)、主要成分、特點(diǎn)和用途鐵鋁合金的牌號(hào)、主要成分、特點(diǎn)和用途牌號(hào)牌號(hào)鋁含量鋁含量 /%特點(diǎn)特點(diǎn)主要用途主要用途1J65.56.0在鐵鋁合金中在鐵鋁合金中Bs最高，磁性能不最高，磁性能不如硅鋼片，但有較好的耐蝕性如硅鋼片，但有較好的耐蝕性微電機(jī)的鐵芯等微電機(jī)的鐵芯等1J1211.612.4 和和Bs值介于值介于1J6和和1J16之間，與之間，與1J

25、50屬同類型合金，具有高電阻屬同類型合金，具有高電阻率、抗應(yīng)力、耐輻射等特性率、抗應(yīng)力、耐輻射等特性控制微電機(jī)、中功率音頻控制微電機(jī)、中功率音頻變壓器，脈沖變壓器，繼變壓器，脈沖變壓器，繼電器等鐵芯電器等鐵芯1J1312.814.0與純鎳相比，與純鎳相比，Bs高，高，Hc小，但抗小，但抗蝕性稍差蝕性稍差水聲器件和超聲器件水聲器件和超聲器件1J1615.516.3在鐵鋁合金中，在鐵鋁合金中， 最大，最大，Hc最小，最小，但但Bs值不高值不高弱磁場(chǎng)下工作的小功率變?nèi)醮艌?chǎng)下工作的小功率變壓器，互感器，磁屏蔽壓器，互感器，磁屏蔽第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料l 鐵鈷合金鐵鈷合金 牌號(hào)

26、為牌號(hào)為1J221J22的鐵鈷合金（含鈷的鐵鈷合金（含鈷50%50%，含釩，含釩1.41.41.8%1.8%，余為鐵），又，余為鐵），又稱為坡明德（稱為坡明德（PremendurPremendur）合金。）合金。 1J221J22鐵鈷合金的特點(diǎn)及用途鐵鈷合金的特點(diǎn)及用途 飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度最高，超過目前任何已知的軟磁材料。飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度最高，超過目前任何已知的軟磁材料。 適合制做重量輕、體積小的空間技術(shù)器件適合制做重量輕、體積小的空間技術(shù)器件( (如微電機(jī)、電磁鐵、繼如微電機(jī)、電磁鐵、繼電器等電器等) )。 很高的居里溫度（很高的居里溫度（980980 C C）。 在其他軟磁材料已完全熱退磁的溫度

27、下，仍能保持良好的磁穩(wěn)定在其他軟磁材料已完全熱退磁的溫度下，仍能保持良好的磁穩(wěn)定性，適于高溫環(huán)境工作。性，適于高溫環(huán)境工作。 很高的飽和磁致伸縮系數(shù)。很高的飽和磁致伸縮系數(shù)。 1J221J22制造的磁致伸縮換能器能夠輸出高的能量。制造的磁致伸縮換能器能夠輸出高的能量。 電阻率電阻率(0.4(0.4mm ) )低，加工性差，容易氧化，價(jià)格昂貴。低，加工性差，容易氧化，價(jià)格昂貴。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料l 軟磁鐵氧體軟磁鐵氧體鐵氧體是將鐵的氧化物鐵氧體是將鐵的氧化物( (如如FeFe2 2O O3 3) )與其他某些金屬氧化物用特殊工藝與其他某些金屬氧化物用特殊工藝制成的復(fù)

28、合氧化物，呈亞鐵磁性。制成的復(fù)合氧化物，呈亞鐵磁性。 最典型的軟磁鐵氧體：最典型的軟磁鐵氧體：以三價(jià)鐵為基本組成的復(fù)合氧化物系列。以三價(jià)鐵為基本組成的復(fù)合氧化物系列。舉例：舉例：MFeMFe2 2O O4 4、M M3 3FeFe2 2O O5 5、MFeOMFeO3 3、MFeMFe1212O O1919( (分子式中分子式中M M為某些金屬離子為某些金屬離子) ) 1 1、軟磁鐵氧體的特點(diǎn)、軟磁鐵氧體的特點(diǎn)（與金屬軟磁材料相比）（與金屬軟磁材料相比） 磁導(dǎo)率與磁化率之比很大，電阻率高（達(dá)磁導(dǎo)率與磁化率之比很大，電阻率高（達(dá)10102 210101212 mm） 渦流損耗小，介質(zhì)損耗小。渦流

29、損耗小，介質(zhì)損耗小。 起始磁導(dǎo)率和磁感應(yīng)強(qiáng)度較低。起始磁導(dǎo)率和磁感應(yīng)強(qiáng)度較低。 飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度只有純鐵的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度只有純鐵的1/51/51/31/3，單位體積儲(chǔ)能較低。，單位體積儲(chǔ)能較低。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料 2 2、常用軟磁鐵氧體材料及應(yīng)用、常用軟磁鐵氧體材料及應(yīng)用（1 1）錳鋅鐵氧體（）錳鋅鐵氧體（MnOZnOFeMnOZnOFe2 2O O3 3） 特點(diǎn)：特點(diǎn)：尖晶石型結(jié)構(gòu)，晶粒粗大，結(jié)構(gòu)緊密，常呈黑色。尖晶石型結(jié)構(gòu)，晶粒粗大，結(jié)構(gòu)緊密，常呈黑色。 i值較大值較大。 隨隨ZnZn2+2+含量增加，含量增加，M Ms s增大，增大，K K1 1、 s s值減

30、小，居里溫度（值減小，居里溫度（T Tc c）下降。）下降。 增加增加FeFe2 2O O3 3含量，使含量，使B Bs s值增大，值增大，T Tc c升高。升高。 應(yīng)用：應(yīng)用：制作制作1MHz1MHz以下的磁性元件，如濾波器、中頻變壓器、偏轉(zhuǎn)線圈、以下的磁性元件，如濾波器、中頻變壓器、偏轉(zhuǎn)線圈、中波磁性天線等的磁芯。中波磁性天線等的磁芯。 （2 2）鎳鋅鐵氧體（）鎳鋅鐵氧體（NiOZnOFeNiOZnOFe2 2O O3 3） 特點(diǎn)：特點(diǎn)：晶粒細(xì)小，常呈棕色。價(jià)格高。晶粒細(xì)小，常呈棕色。價(jià)格高。 i值較低，低頻下?lián)p耗大；值較低，低頻下?lián)p耗大； m m值較大，高頻時(shí)損耗小，為優(yōu)良的高頻值較大，

31、高頻時(shí)損耗小，為優(yōu)良的高頻軟磁鐵氧體材料。軟磁鐵氧體材料。 應(yīng)用：應(yīng)用：調(diào)頻器磁芯，高、中頻電感線圈、濾波線圈，脈沖變壓器、磁調(diào)頻器磁芯，高、中頻電感線圈、濾波線圈，脈沖變壓器、磁放大器、高頻天線中的磁芯。放大器、高頻天線中的磁芯。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料（3 3）鎂鋅鐵氧體）鎂鋅鐵氧體 特點(diǎn)：特點(diǎn)：飽和磁矩低，高頻特性不如鎳鋅鐵氧體，低頻特性不如錳鋅鐵飽和磁矩低，高頻特性不如鎳鋅鐵氧體，低頻特性不如錳鋅鐵氧體。但原料中不有貴重金屬，價(jià)格便宜，工藝制造簡(jiǎn)單。氧體。但原料中不有貴重金屬，價(jià)格便宜，工藝制造簡(jiǎn)單。 應(yīng)用：應(yīng)用：適用于適用于25MHz25MHz以下的范圍內(nèi)使用

32、的高頻磁性器件。以下的范圍內(nèi)使用的高頻磁性器件。（4 4）鋰鋅鐵氧體）鋰鋅鐵氧體 特點(diǎn)：特點(diǎn)：損耗較大，居里溫度高，磁導(dǎo)率較高，價(jià)格便宜。但鋰在高溫?fù)p耗較大，居里溫度高，磁導(dǎo)率較高，價(jià)格便宜。但鋰在高溫下?lián)]發(fā)嚴(yán)重，因此工藝穩(wěn)定性差。下?lián)]發(fā)嚴(yán)重，因此工藝穩(wěn)定性差。 應(yīng)用：應(yīng)用：適用于適用于1010100 MHz100 MHz高頻范圍內(nèi)的磁性器件。高頻范圍內(nèi)的磁性器件。（5 5）甚高頻軟磁鐵氧體）甚高頻軟磁鐵氧體 特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有較大的單軸各向異性和較高的自振頻率，磁特性比鎳鋅鐵具有較大的單軸各向異性和較高的自振頻率，磁特性比鎳鋅鐵氧體好。一般化學(xué)式為氧體好。一般化學(xué)式為nMOMOmBaOBaOp

33、FeFe2 2O O3 3( (其中其中M M代表代表CoCo2+2+、NiNi2+2+、MgMg2+2+、ZnZn2+2+、CuCu2+2+等離子等離子) )。 應(yīng)用：應(yīng)用：適用于適用于1001002000 MHz2000 MHz范圍的超高頻和甚高頻下工作的器件。范圍的超高頻和甚高頻下工作的器件。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料l 非晶態(tài)軟磁合金非晶態(tài)軟磁合金非晶態(tài)軟磁合金的矯頑力和飽和磁化強(qiáng)度與鐵鎳合金基本相同，而非晶態(tài)軟磁合金的矯頑力和飽和磁化強(qiáng)度與鐵鎳合金基本相同，而比電阻高，交流損耗很小，制造工藝簡(jiǎn)單，成本較低，同時(shí)具有高強(qiáng)度，比電阻高，交流損耗很小，制造工藝簡(jiǎn)單，成

34、本較低，同時(shí)具有高強(qiáng)度，耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。1 1、非晶態(tài)軟磁合金的成分特點(diǎn)及主要種類、非晶態(tài)軟磁合金的成分特點(diǎn)及主要種類（1 1）鐵基非晶態(tài)軟磁合金）鐵基非晶態(tài)軟磁合金 B Bs s較高，損耗值較取向硅鋼片低很多，適用于功率變壓器等。較高，損耗值較取向硅鋼片低很多，適用于功率變壓器等。 用于變壓器鐵芯，有望獲得可觀的節(jié)電效益，但由于目前制造成本高，用于變壓器鐵芯，有望獲得可觀的節(jié)電效益，但由于目前制造成本高，使用上受到限制。使用上受到限制。（2 2）鈷基非晶態(tài)軟磁合金）鈷基非晶態(tài)軟磁合金 B Bs s較低，較低， i 很高，很高，H Hc c很小，交流損耗低。適用于傳遞小功率能量及傳

35、很小，交流損耗低。適用于傳遞小功率能量及傳遞電壓信號(hào)的磁性元件。遞電壓信號(hào)的磁性元件。 具有零磁致伸縮特性，適合于制做磁頭。具有零磁致伸縮特性，適合于制做磁頭。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料（3 3）鐵鎳基非晶態(tài)軟磁合金）鐵鎳基非晶態(tài)軟磁合金 B Bs s和和 i 介于鐵基和鈷基非晶態(tài)合金之間，可用于傳遞中等功率及中等介于鐵基和鈷基非晶態(tài)合金之間，可用于傳遞中等功率及中等強(qiáng)度電壓信號(hào)的變壓器中。強(qiáng)度電壓信號(hào)的變壓器中。 2 2、非晶態(tài)軟磁合金的應(yīng)用、非晶態(tài)軟磁合金的應(yīng)用 高磁感合金用作功率器件高磁感合金用作功率器件 電子工業(yè)中的配電變壓器、高頻開關(guān)電源等。電子工業(yè)中的配電變壓

36、器、高頻開關(guān)電源等。 零磁致伸縮高磁導(dǎo)合金用作信息敏感器件或小功率器件。零磁致伸縮高磁導(dǎo)合金用作信息敏感器件或小功率器件。 無(wú)線電工業(yè)和儀器儀表工業(yè)中的磁頭、磁屏蔽和漏電保護(hù)器等。無(wú)線電工業(yè)和儀器儀表工業(yè)中的磁頭、磁屏蔽和漏電保護(hù)器等。 高梯度磁分離技術(shù)中的磁介質(zhì)，磁彈簧和磁彈傳感器，微電機(jī)、高梯度磁分離技術(shù)中的磁介質(zhì)，磁彈簧和磁彈傳感器，微電機(jī)、磁放大器、磁調(diào)制器、脈沖變壓器鐵芯，超聲延遲線等。磁放大器、磁調(diào)制器、脈沖變壓器鐵芯，超聲延遲線等。第三章 磁性材料3.1 3.1 軟磁材料軟磁材料HBBr-HcO硬磁材料的退磁曲線硬磁材料的退磁曲線第二節(jié)硬磁材料第二節(jié)硬磁材料 硬磁材料是在磁場(chǎng)中被

37、磁化后能夠顯示磁性，磁場(chǎng)撤除之后仍然保持硬磁材料是在磁場(chǎng)中被磁化后能夠顯示磁性，磁場(chǎng)撤除之后仍然保持較強(qiáng)磁性的一類鐵磁物質(zhì)，又稱永磁材料、恒磁材料。較強(qiáng)磁性的一類鐵磁物質(zhì)，又稱永磁材料、恒磁材料。一、硬磁材料的基本性能要求一、硬磁材料的基本性能要求 最大磁能積最大磁能積( (BHBH ) )m m大大 可在給定的空間產(chǎn)生足夠大的磁場(chǎng)可在給定的空間產(chǎn)生足夠大的磁場(chǎng)H。 決定決定( (BHBH ) )m m大小的兩個(gè)因素：大小的兩個(gè)因素： H Hc c和和B Br r： H Hc c和和B Br r越大，越大， ( (BH BH ) )mm則越大。則越大。 退磁曲線的形狀：退磁曲線的凸起越顯退磁曲

38、線的形狀：退磁曲線的凸起越顯 著，著， ( (BH BH ) )mm則越大。則越大。 磁穩(wěn)定性好磁穩(wěn)定性好 要求磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)不隨時(shí)間、應(yīng)力、溫要求磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)不隨時(shí)間、應(yīng)力、溫度、振動(dòng)、輻射及電磁場(chǎng)的變化而變化，或度、振動(dòng)、輻射及電磁場(chǎng)的變化而變化，或變化很小。變化很小。 第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料二、硬磁材料的種類及應(yīng)用二、硬磁材料的種類及應(yīng)用 l 鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鈷永磁合金1 1、鋁鎳鈷永磁合金的成分和性能特點(diǎn)、鋁鎳鈷永磁合金的成分和性能特點(diǎn) 主成分主成分FeFe、NiNi、AlAl，輔成分，輔成分CoCo、CuCu、TiTi FeFe、NiNi、AlAl構(gòu)成合

39、金主體，構(gòu)成合金主體，CoCo、CuCu、TiTi進(jìn)一步提升合金性能。進(jìn)一步提升合金性能。 高的磁能積，高的剩磁，較高的矯頑力高的磁能積，高的剩磁，較高的矯頑力 ( (BH BH ) )mm 404070kJ/m70kJ/m3 3；B Br r0.70.71.35T1.35T；H Hc c404060kA/m60kA/m。 硬而脆，難于加工硬而脆，難于加工 成型方法：鑄造、粉末燒結(jié)。成型方法：鑄造、粉末燒結(jié)。 2 2、鋁鎳鈷永磁合金的主要合金系列、鋁鎳鈷永磁合金的主要合金系列鋁鎳型、鋁鎳鈷型、鋁鎳鈷鈦型等三個(gè)系列。鋁鎳型、鋁鎳鈷型、鋁鎳鈷鈦型等三個(gè)系列。 典型牌號(hào)：典型牌號(hào)：AlNiCoAlN

40、iCo5 5 3 3、鋁鎳鈷永磁合金的主要應(yīng)用、鋁鎳鈷永磁合金的主要應(yīng)用電機(jī)器件：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、繼電器等中的磁體。電機(jī)器件：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、繼電器等中的磁體。電子器件：揚(yáng)聲器、電話機(jī)等中的磁體。電子器件：揚(yáng)聲器、電話機(jī)等中的磁體。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料l 稀土永磁材料稀土永磁材料稀土永磁材料的主要成分是由稀土元素與稀土永磁材料的主要成分是由稀土元素與FeFe、CoCo、CuCu、ZnZn等過渡金等過渡金屬或?qū)倩駼 B、C C、N N等非金屬元素組成的金屬間化合物。等非金屬元素組成的金屬間化合物。 稀土永磁材料的發(fā)展：稀土永磁材料的發(fā)展：自自2020世紀(jì)世紀(jì)6060年

41、代起至今，稀土永磁材料歷經(jīng)四個(gè)階段的發(fā)展，前三年代起至今，稀土永磁材料歷經(jīng)四個(gè)階段的發(fā)展，前三個(gè)時(shí)期研究和開發(fā)的材料已得到廣泛應(yīng)用，當(dāng)前研究處于第四階段。個(gè)時(shí)期研究和開發(fā)的材料已得到廣泛應(yīng)用，當(dāng)前研究處于第四階段。第一代材料：第一代材料：RCoRCo5 5型：型：金屬化合物的組成為金屬化合物的組成為1:51:5 典型材料：典型材料：SmCoSmCo5 5，(Sm, Pr) Co(Sm, Pr) Co5 5第二代材料：第二代材料：R R2 2CoCo1717型：型：金屬化合物的組成為金屬化合物的組成為2:172:17 典型材料：典型材料：SmSm2 2CoCo1717，SmSm2 2(Co,Cu

42、,Fe,Zr)(Co,Cu,Fe,Zr)1717第三代材料：第三代材料：Nd-Fe-BNd-Fe-B系系 典型材料：典型材料：NdNd2 2FeFe1414B B第四代材料：第四代材料：R-Fe-NR-Fe-N系、系、R-Fe-CR-Fe-C系系 典型材料：典型材料：SmSm2 2FeFe1717NN3 3第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料 1 1、稀土鈷系永磁合金、稀土鈷系永磁合金（1 1）RCoRCo5 5型合金型合金合金種類：合金種類：SmCoSmCo5 5、PrCoPrCo5 5、(SmPr)Co(SmPr)Co5 5。 典型牌號(hào)：典型牌號(hào)：SmCoSmCo5 5。CaC

43、uCaCu5 5型六方結(jié)構(gòu)。型六方結(jié)構(gòu)。磁性能特點(diǎn)：磁性能特點(diǎn)：適中的飽和磁化強(qiáng)度（適中的飽和磁化強(qiáng)度（M Ms s0.97T0.97T），），極高的磁晶各向異性（極高的磁晶各向異性（K K1 117.2MJ/m17.2MJ/m3 3）。）。其他磁性參量（經(jīng)高場(chǎng)取向和等靜壓處理）：其他磁性參量（經(jīng)高場(chǎng)取向和等靜壓處理）：B Br r1.01.01.07T1.07T，( (BH BH ) )maxmax1.991.992.332.3310103 3kJ/mkJ/m3 3，B BH Hc c0.780.780.850.8510106 6A/mA/m（B B0 0，即矯頑力），即矯頑力），M MH

44、Hc c1.271.271.591.5910106 6A/mA/m（M M0 0，內(nèi)稟矯頑力、本質(zhì)矯頑力）。，內(nèi)稟矯頑力、本質(zhì)矯頑力）。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：SmSm、PrPr、CoCo昂貴，導(dǎo)致合金高的價(jià)格。昂貴，導(dǎo)致合金高的價(jià)格。改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：元素取代。以廉價(jià)的混合稀土（元素取代。以廉價(jià)的混合稀土（MmMm）全部或部分取代）全部或部分取代SmSm、 PrPr；以；以FeFe、CrCr、MnMn、CuCu等部分取代等部分取代CoCo。 例如：例如：MmCoMmCo5 5、(CeSm)(Cu,Fe,Co)(CeSm)(Cu,Fe,Co)5 5、SmSm0.50.5MmMm0.50.5CoCo5 5

45、。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料（2 2）R R2 2TMTM1717型合金型合金 典型牌號(hào)：典型牌號(hào)：SmSm2 2CoCo1717。六方結(jié)構(gòu)。六方結(jié)構(gòu)。 磁性能特點(diǎn)：磁性能特點(diǎn)：較高的飽和磁化強(qiáng)度較高的飽和磁化強(qiáng)度 ( (M Ms s1.20T)1.20T)，較低的磁晶各向異性較低的磁晶各向異性 ( (K K1 13.3MJ/m3.3MJ/m3 3) )，較低的矯頑力較低的矯頑力H Hc c，剩磁感應(yīng)強(qiáng)度剩磁感應(yīng)強(qiáng)度B Br r和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B Bs s高于高于RCoRCo5 5型合金。型合金。 改性措施：改性措施：元素取代。元素取代。 例如：例如：Sm

46、Sm2 2(Co,Cu,Fe,Zn)(Co,Cu,Fe,Zn)1717，磁性能優(yōu)于，磁性能優(yōu)于RCoRCo5 5型合金，可部分替代型合金，可部分替代 RCoRCo5 5型合金。型合金。 （3 3）稀土鈷系永磁合金應(yīng)用）稀土鈷系永磁合金應(yīng)用稀土鈷永磁合金是目前磁能積和矯頑力最高的硬磁材料。稀土鈷永磁合金是目前磁能積和矯頑力最高的硬磁材料。適用于電子鐘表、微型繼電器、微型直流馬達(dá)和發(fā)電機(jī)、助聽器、適用于電子鐘表、微型繼電器、微型直流馬達(dá)和發(fā)電機(jī)、助聽器、行波管、質(zhì)子直線加速器等裝置中的硬磁器件。行波管、質(zhì)子直線加速器等裝置中的硬磁器件。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料 2 2、稀土

47、鐵系永磁合金、稀土鐵系永磁合金（1 1）Nd-Fe-BNd-Fe-B系合金系合金優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 不含不含SmSm、CoCo等貴重元素，價(jià)格低。等貴重元素，價(jià)格低。 磁性能優(yōu)異。磁性能優(yōu)異。( (BHBH ) )maxmax400kJ/m400kJ/m3 3，B Br r1.48T1.48T。 加工性能較好。加工性能較好。 密度小。密度小。較稀土鈷低較稀土鈷低13%13%，有利于實(shí)現(xiàn)磁性元件輕量化、薄型化。，有利于實(shí)現(xiàn)磁性元件輕量化、薄型化。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 耐腐蝕性差。耐腐蝕性差。 居里溫度低。居里溫度低。T Tc c312312 C C，而，而RCoRCo5 5型合金的居里溫度高達(dá)型合金的居里溫

48、度高達(dá)724724 C C。 磁感應(yīng)強(qiáng)度溫度系數(shù)大。磁感應(yīng)強(qiáng)度溫度系數(shù)大。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料 改性措施：改性措施： 加入一定量的鎳，或鍍保護(hù)層，可提高耐腐蝕性。加入一定量的鎳，或鍍保護(hù)層，可提高耐腐蝕性。 以以CoCo和和AlAl取代部分取代部分FeFe，或用少量重稀土部分取代，或用少量重稀土部分取代NdNd，可明顯降低，可明顯降低 合金的磁性溫度系數(shù)，提高居里溫度。合金的磁性溫度系數(shù)，提高居里溫度。 例如：例如：NdNd1515FeFe62.562.5B B5.55.5AlAl的居里溫度可達(dá)的居里溫度可達(dá)500500 C C。 在在DyDy、CoCo的共同作用下

49、，加入的共同作用下，加入AlAl、NbNb、GaGa可以提高合金的內(nèi)稟矯可以提高合金的內(nèi)稟矯 頑力；加入頑力；加入MoMo可以提高矯頑力，改善合金的溫度穩(wěn)定性?？梢蕴岣叱C頑力，改善合金的溫度穩(wěn)定性。 應(yīng)用：應(yīng)用： 汽車電動(dòng)機(jī)、微特電機(jī)、自動(dòng)化裝置、磁盤驅(qū)動(dòng)器、汽車電動(dòng)機(jī)、微特電機(jī)、自動(dòng)化裝置、磁盤驅(qū)動(dòng)器、MP3MP3播放器、播放器、 家用電器等的硬磁元件。家用電器等的硬磁元件。 電聲器件中的傳聲器、高頻揚(yáng)聲器和立體聲耳機(jī)的磁鐵。電聲器件中的傳聲器、高頻揚(yáng)聲器和立體聲耳機(jī)的磁鐵。 用于磁流體密封器、磁水器、測(cè)量?jī)x器、磁力器、磁傳感器。用于磁流體密封器、磁水器、測(cè)量?jī)x器、磁力器、磁傳感器。 核磁共

50、振成像儀中的磁體。核磁共振成像儀中的磁體。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料 （2 2）Sm-Fe-NSm-Fe-N系合金系合金 Sm-Fe-N Sm-Fe-N系合金是第四代系合金是第四代R-Fe-NR-Fe-N系和系和R-Fe-CR-Fe-C系稀土永磁合金的典型代系稀土永磁合金的典型代表，綜合磁性能優(yōu)良，發(fā)展前途光明。表，綜合磁性能優(yōu)良，發(fā)展前途光明。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：磁性能略低于磁性能略低于Nd-Fe-BNd-Fe-B，但居里溫度較高。，但居里溫度較高。 因因Sm-Fe-NSm-Fe-N系列化合物系列化合物600600 C C以上發(fā)生不可逆分解，故只能用以上發(fā)生不可逆分解，故只能

51、用 粘接法制備，應(yīng)用受到限制。粘接法制備，應(yīng)用受到限制。 應(yīng)用：應(yīng)用：尚未商品化。尚未商品化。 改進(jìn)措施：改進(jìn)措施： 調(diào)整化學(xué)成分調(diào)整化學(xué)成分 因因SmSm元素稀缺，價(jià)格昂貴，可考慮通過添加價(jià)格低、儲(chǔ)量豐富元素稀缺，價(jià)格昂貴，可考慮通過添加價(jià)格低、儲(chǔ)量豐富的稀土元素，如的稀土元素，如NdNd、CeCe、Y Y等來(lái)部分取代等來(lái)部分取代SmSm。 探索新的制備方法或改進(jìn)現(xiàn)有制備方法。探索新的制備方法或改進(jìn)現(xiàn)有制備方法。 制備方法對(duì)磁性能的影響很大。制備方法對(duì)磁性能的影響很大。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料l 可加工的永磁合金可加工的永磁合金 淬火態(tài)具有良好的塑性變形能力，可加工成

52、各種片材、棒材、絲材、淬火態(tài)具有良好的塑性變形能力，可加工成各種片材、棒材、絲材、管材等；管材等；淬火塑性變形和時(shí)效（回火）硬化可使合金獲得矯頑力。淬火塑性變形和時(shí)效（回火）硬化可使合金獲得矯頑力。1 1、 鐵基合金鐵基合金主要種類：主要種類：Fe-Co-MoFe-Co-Mo系、系、Fe-Co-WFe-Co-W系。系。 硬磁性能的獲得：硬磁性能的獲得： -Fe-Fe基體彌散析出金屬化合物基體彌散析出金屬化合物FeFem mX Xn n（硬磁相）。（硬磁相）。 應(yīng)用：應(yīng)用：磁滯馬達(dá)、形狀復(fù)雜的小型磁鐵、電話接收機(jī)磁體。磁滯馬達(dá)、形狀復(fù)雜的小型磁鐵、電話接收機(jī)磁體。2 2、 / / 相變型鐵基合金

53、相變型鐵基合金主要種類：主要種類：Fe-Mn-TiFe-Mn-Ti系、系、Fe-Co-VFe-Co-V系。系。 硬磁性能的獲得：硬磁性能的獲得：利用利用 相變獲得高矯頑力。相變獲得高矯頑力。 應(yīng)用：應(yīng)用：Fe-Mn-TiFe-Mn-Ti用于指南針、儀表零件；用于指南針、儀表零件；Fe-Co-VFe-Co-V用于微型電機(jī)和錄音機(jī)磁性零件。用于微型電機(jī)和錄音機(jī)磁性零件。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料 3 3、CuCu基合金基合金主要種類：主要種類：Cu-Ni-FeCu-Ni-Fe系，典型成分：系，典型成分：60%Cu-20%Ni-Fe60%Cu-20%Ni-Fe。 Cu-Ni-C

54、oCu-Ni-Co系，典型成分：系，典型成分：50%Cu-20%Ni-2.5%Co-Fe50%Cu-20%Ni-2.5%Co-Fe。 硬磁性能的獲得：硬磁性能的獲得：熱處理和冷加工。熱處理和冷加工。 應(yīng)用：應(yīng)用：測(cè)速計(jì)和轉(zhuǎn)速計(jì)中的磁性元件。測(cè)速計(jì)和轉(zhuǎn)速計(jì)中的磁性元件。4 4、Fe-Co-CrFe-Co-Cr永磁合金永磁合金主要成份：主要成份：272728%Cr28%Cr，232326%Co26%Co，余為，余為FeFe。性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：冷熱塑性變形性能良好；冷熱塑性變形性能良好；磁性能已經(jīng)達(dá)到磁性能已經(jīng)達(dá)到AlNiCoAlNiCo5 5合金的水平；合金的水平；B Br r1.01.01.3

55、T1.3T，H Hc c484880kA/m80kA/m，( (BHBH ) )maxmax323256kJ/m56kJ/m3 3。原材料成本比原材料成本比AlNiCoAlNiCo5 5低低202030%30%；目前已部分取代目前已部分取代AlNiCoAlNiCo系永磁合金及其他延性永磁合金。系永磁合金及其他延性永磁合金。硬磁性能對(duì)熱處理等較為敏感，難以獲得最佳的硬磁性能。硬磁性能對(duì)熱處理等較為敏感，難以獲得最佳的硬磁性能。應(yīng)用：應(yīng)用：電話器、轉(zhuǎn)速表、揚(yáng)聲器、陀螺儀中的磁性零件。電話器、轉(zhuǎn)速表、揚(yáng)聲器、陀螺儀中的磁性零件。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料l 硬磁鐵氧體硬磁鐵氧體

56、 硬磁鐵氧體呈亞鐵磁性，屬六方結(jié)構(gòu)，磁各向異性高，制造容易、抗硬磁鐵氧體呈亞鐵磁性，屬六方結(jié)構(gòu)，磁各向異性高，制造容易、抗老化能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定。老化能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定。 1 1、硬磁鐵氧體的種類、硬磁鐵氧體的種類 一般形式：一般形式：MOMO6Fe6Fe2 2O O3 3。 典型材料：典型材料：鋇鐵氧體鋇鐵氧體(BaO6Fe(BaO6Fe2 2O O3 3) )、鍶鐵氧體、鍶鐵氧體(SrO6Fe(SrO6Fe2 2O O3 3) ) 制備方法：制備方法：以以FeFe2 2O O3 3、BaCOBaCO3 3和和SrCOSrCO3 3為原料，經(jīng)混合、預(yù)燒、球磨、壓為原料，經(jīng)混合、預(yù)燒、球磨、壓 制

57、成型、燒結(jié)而制成。制成型、燒結(jié)而制成。 性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：B Bs s較低（與金屬硬磁材料相比），較低（與金屬硬磁材料相比），H Hc c高，高，T Tc c低，低， 高高。2 2、硬磁鐵氧體的主要應(yīng)用：、硬磁鐵氧體的主要應(yīng)用： 取代鋁鎳鈷永磁合金制造電機(jī)器件（如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、繼電器）取代鋁鎳鈷永磁合金制造電機(jī)器件（如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、繼電器）和電子器件（如揚(yáng)聲器、電話機(jī)）。和電子器件（如揚(yáng)聲器、電話機(jī)）。第三章 磁性材料3.2 3.2 硬磁材料硬磁材料磁記錄的典型應(yīng)用：磁記錄的典型應(yīng)用：u錄音技術(shù)中的應(yīng)用錄音技術(shù)中的應(yīng)用 最早應(yīng)用的領(lǐng)域?，F(xiàn)在，錄音技術(shù)正在向數(shù)字式方向發(fā)展，以進(jìn)最早應(yīng)用的領(lǐng)

58、域?，F(xiàn)在，錄音技術(shù)正在向數(shù)字式方向發(fā)展，以進(jìn)一步提高信噪比和其他性能。一步提高信噪比和其他性能。u計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用 磁盤存儲(chǔ)器和磁帶存儲(chǔ)器容量大、成本低。磁盤存儲(chǔ)器和磁帶存儲(chǔ)器容量大、成本低。u錄像技術(shù)中的應(yīng)用錄像技術(shù)中的應(yīng)用 錄像磁帶可以快速顯示、剪接加工與編輯，且可以重復(fù)使用。錄像磁帶可以快速顯示、剪接加工與編輯，且可以重復(fù)使用。u科學(xué)研究中的應(yīng)用科學(xué)研究中的應(yīng)用 多速模擬記錄裝置可以將記錄下來(lái)的信號(hào)放大或縮小，從而使數(shù)多速模擬記錄裝置可以將記錄下來(lái)的信號(hào)放大或縮小，從而使數(shù)據(jù)處理更為方便靈活。據(jù)處理更為方便靈活。u日常生活中的應(yīng)用日常生活中的應(yīng)用 磁性卡片可用于存取款

59、、圖書保存以及乘坐交通工具的票證等。磁性卡片可用于存取款、圖書保存以及乘坐交通工具的票證等。 第三節(jié)磁記錄材料第三節(jié)磁記錄材料 第三章 磁性材料3.3 3.3 磁記錄材料磁記錄材料磁記錄材料的發(fā)展：磁記錄材料的發(fā)展：磁記錄技術(shù)有磁記錄技術(shù)有100100多年的歷史。多年的歷史。18981898年，丹麥人浦爾生（年，丹麥人浦爾生（PolsenPolsen）發(fā)明了世界上第一臺(tái)錄音電話）發(fā)明了世界上第一臺(tái)錄音電話機(jī)。機(jī)。這臺(tái)錄音機(jī)是在圓柱上纏繞一根鋼絲，鋼絲在一個(gè)頭的兩極片之間這臺(tái)錄音機(jī)是在圓柱上纏繞一根鋼絲，鋼絲在一個(gè)頭的兩極片之間移動(dòng)。使用這個(gè)頭記錄，也用來(lái)放音，它能夠從傳聲器（話筒）記錄移動(dòng)。使

60、用這個(gè)頭記錄，也用來(lái)放音，它能夠從傳聲器（話筒）記錄電流并使所錄的信息用耳機(jī)收聽。電流并使所錄的信息用耳機(jī)收聽。19001900年，巴黎博覽會(huì)上展出了浦爾生的錄音電話機(jī)。年，巴黎博覽會(huì)上展出了浦爾生的錄音電話機(jī)。19411941年，粉末涂覆磁帶記錄技術(shù)問世，磁記錄技術(shù)得到了空前的發(fā)年，粉末涂覆磁帶記錄技術(shù)問世，磁記錄技術(shù)得到了空前的發(fā)展。展。2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代以來(lái)，開拓出許多新型磁記錄材料及磁頭材料，使磁年代以來(lái)，開拓出許多新型磁記錄材料及磁頭材料，使磁記錄技術(shù)得到了更大的發(fā)展。記錄技術(shù)得到了更大的發(fā)展。第三章 磁性材料3.3 3.3 磁記錄材料磁記錄材料一、磁記錄技術(shù)與原理一、磁記