磁性材料最新ppt講解

1、磁性材料磁性材料指導老師：葉曉萍指導老師：葉曉萍答辯組員：答辯組員：陳遠超陳遠超 溫燕君溫燕君 佘齊渠佘齊渠 溫述明溫述明 黃彩曼黃彩曼 王麗英王麗英 陳儒明陳儒明 謝灝琳謝灝琳 主講：宋素文主講：宋素文 年級專業(yè)：年級專業(yè)：10應用化學應用化學2班班目錄目錄磁性材料的認識磁性材料的認識 磁性材料的分類磁性材料的分類 磁性材料生產(chǎn)工藝流程磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用 磁性材料的概念與特性磁性材料的概念與特性市場前景市場前景與發(fā)展與發(fā)展 司南司南part1.part1.磁性材料的認識磁性材料的認識 中國是世界上最先發(fā)現(xiàn)物質(zhì)磁性現(xiàn)象和應用磁性材料的國家。早在戰(zhàn)國時期就有關于天然

2、磁性材料（如磁鐵礦）的記載。 經(jīng)過長期發(fā)展，磁性材也已經(jīng)廣泛的應用在我們的生活之中 與信息化、自動化、機電一體化、國防、國民經(jīng)濟的方方面面緊密相關。 留聲機留聲機磁卡磁卡partpart2.2.磁性材料的概念與特性磁性材料的概念與特性 磁性是物質(zhì)的一種基本屬性,磁化曲線是表征物質(zhì)磁化強度(B)與磁場強度（H）的依賴關系的曲線 。 圖圖1 1鐵磁體的磁滯回線鐵磁體的磁滯回線B B隨隨H H變化的全過程如下：變化的全過程如下： 當當H H按按 OHmOOHmOHcHcHmOHcHmHmOHcHm的順序變化時，的順序變化時，B B相應沿相應沿 OBmBrOOBmBrOBmBmBrOBmBrOBm的順

3、序變化的順序變化 Oa為起始磁化曲線為起始磁化曲線 Bm點為飽和磁化強度點為飽和磁化強度 Br為剩余磁感應強度為剩余磁感應強度 Hc為矯頑力為矯頑力partpart3.3.磁性材料的分類磁性材料的分類磁性材料分類磁性材料分類 弱磁性物質(zhì)磁性物質(zhì) 強磁性物質(zhì)強磁性物質(zhì) 反鐵磁性物質(zhì)反鐵磁性物質(zhì)按性質(zhì)分：金屬和非金屬兩類按性質(zhì)分：金屬和非金屬兩類磁性材料按使用又分為：軟磁材料、永磁材料和功能磁性材料。磁性材料按使用又分為：軟磁材料、永磁材料和功能磁性材料。 廣義包括廣義包括：抗磁性抗磁性順磁性順磁性鐵磁性鐵磁性亞鐵磁性物質(zhì)亞鐵磁性物質(zhì)反鐵磁性反鐵磁性強磁性物質(zhì)強磁性物質(zhì)弱磁性物質(zhì)弱磁性物質(zhì)按照其內(nèi)

4、部結(jié)構(gòu)及按照其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及在外磁場中的性狀可分為在外磁場中的性狀可分為：partpart3.3.磁性材料的分類磁性材料的分類1.軟磁材料軟磁材料 功能主要是導磁、電磁能量的轉(zhuǎn)換與傳輸。軟磁材料大體上可分為軟磁材料大體上可分為四四類：合金薄帶或薄片類：合金薄帶或薄片 非晶態(tài)合金薄帶非晶態(tài)合金薄帶 磁介質(zhì)（鐵粉磁介質(zhì)（鐵粉芯）芯） 鐵氧體鐵氧體軟磁材料的應用：主要用于磁性天線、電感器、變壓器、磁頭、耳機、繼電器、振動子、電視偏轉(zhuǎn)軛、電纜、延遲線、傳感器、微波吸收材料、電磁鐵、加速器高頻加速腔、磁場探頭、磁性基片、磁場屏蔽、高頻淬火聚能、電磁吸盤、磁敏元件(如磁熱材料作開關)等。 變壓器變壓器傳感器傳

5、感器電磁吸盤電磁吸盤partpart3.3.磁性材料的分類磁性材料的分類2.2.永磁材料永磁材料 （硬磁材料）（硬磁材料）特點：剩余磁感應強度Br高，矯頑力BHC(即磁性材料抗退磁能力)強，磁能積(BH)(即給空間提供的磁場能量)大 。永磁材料分類：合金類永磁材料分類：合金類 鐵氧體類鐵氧體類 金屬間化合物類金屬間化合物類永磁材料的應用：基于電磁力作用原理的應用：揚聲器、話筒、電表、按鍵、電機、繼電器、傳感器、開關等。基于磁電作用原理的應用：磁控管和行波管等微波電子管、顯像管、鈦泵、微波鐵氧體器件、磁阻器件、霍爾器件等?；诖帕ψ饔迷淼膽茫捍泡S承、選礦機、磁力分離器、磁性吸盤、磁密封、磁黑

6、板、玩具、標牌、密碼鎖、復印機、控溫計等。顯像管電視顯像管電視微波鐵氧體材料微波鐵氧體材料選礦機選礦機partpart4.4.磁磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用性材料的生產(chǎn)工藝與應用 一一 磁流體材料的機理和生產(chǎn)工藝磁流體材料的機理和生產(chǎn)工藝 磁流體又稱磁性液體(Magnetic Fluids),是由納米級的磁性顆粒通過表面活性劑的包覆,高度均勻分散于基載液中所形成的穩(wěn)定的固液兩相膠液體。 這種材料既具有固相材料的磁性這種材料既具有固相材料的磁性, ,又具有液相的流動性。又具有液相的流動性。 目前磁性液體已經(jīng)發(fā)展成為一個橫跨多學科的綜合體系,其應用領域已擴展到 機械、航空、電子、醫(yī)療、生物、環(huán)保等諸多

7、方面。 1 1 磁流體的組成磁流體的組成partpart4.4.磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用2.2.磁性液體的制備磁性液體的制備磁性液體按磁性顆粒主要分為鐵氧體型、金屬型和氮化鐵型。鐵氧體型磁液鐵氧體型磁液（化學共沉淀法制備）化學共沉淀法制備）是在混合的金屬鹽溶液 (含有 2 種或 2 種以上的金屬離子 ) 中加入適當?shù)某恋韯?, 反應生成均勻的沉淀產(chǎn)物。采用共沉淀法的優(yōu)點在于采用共沉淀法的優(yōu)點在于: : (1) 通過溶液中的各種化學反應直接得到化學成分均一的超微粉體;(2) 超微粉體的粒度及分布容易控制; (3) 易于工業(yè)化生產(chǎn)。目前 , 市場銷售的鐵氧體型磁性液體一般都

8、是通過共沉淀法制備的。. .金屬型磁液的制備金屬型磁液的制備 真空蒸發(fā)法真空蒸發(fā)法 真空蒸發(fā)法僅用于制備金屬基磁性液體（設備復雜設備復雜 ,同時還需抽真空同時還需抽真空 ,目前國內(nèi)還沒有利目前國內(nèi)還沒有利用這方法來制備磁性液體。用這方法來制備磁性液體。 ） 熱解羰基化合物法熱解羰基化合物法 一步獲得具有一定磁性的金屬基磁性液體一步獲得具有一定磁性的金屬基磁性液體 partpart4.4.磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用.氣相氣相-液相反應法制備氮化鐵型磁液液相反應法制備氮化鐵型磁液 基本原理：在添加了胺基本原理：在添加了胺基系表面活性劑的煤油基系表面活性劑的煤油中導入氨氣中導入

9、氨氣, ,同時將漏同時將漏斗中的適量羰基鐵放入斗中的適量羰基鐵放入反應器中反應器中, ,加熱反應器加熱反應器至至90 90 保溫保溫60 m in,60 m in,生成胺基羰基鐵中間體生成胺基羰基鐵中間體, ,然后在然后在185 185 高溫下分高溫下分解該中間體解該中間體, ,就可以得就可以得到氮化鐵磁性液體。將到氮化鐵磁性液體。將上述反應過程重復進上述反應過程重復進行行 , , 直至漏斗中的直至漏斗中的Fe ( CO ) 5Fe ( CO ) 5全部反應全部反應為止。為止。 partpart4.4.磁磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用性材料的生產(chǎn)工藝與應用 磁流體材料的應用磁流體材料的應用: :旋轉(zhuǎn)

10、軸動態(tài)密封、揚聲器、阻尼器件、選礦分離、開旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封、揚聲器、阻尼器件、選礦分離、開關、精密研磨和拋光、傳感器等。關、精密研磨和拋光、傳感器等。1.磁性液體分離技術磁性液體分離技術 磁性液體在外磁場的作用下可改變其表觀密度。通過調(diào)節(jié)外加磁場的強度來改變磁性液體的表觀密度 , 就可以實現(xiàn)在磁性液體中某些特定物質(zhì)的沉浮。這就是磁性液體浮選的基本原理。圖 6是磁性液體礦物浮選的示意圖。日本研制的比重分選機成功地將玻璃和陶瓷分離開。俄羅斯研制出成套的砂、金磁性液體分選裝置 , 其黃金采收率高9816% , 處理時間縮短 1 /3。partpart4.4.磁磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用性材料的生產(chǎn)工藝與

11、應用 2.磁性液體研磨和拋光磁性液體研磨和拋光 磁性液體研磨主要是利用磁懸浮的基本原理 , 在水基或油基磁性液體中混入粒度為幾微米到幾百微米的磨粒 , 在梯度磁場的作用下 , 非磁性的磨粒受到磁性浮力的作用 , 浮于磁性液體的表層 , 磨粒與工件表面之間處于一種彈性浮動接觸狀態(tài) ,通過對工件加壓轉(zhuǎn)動 ,磨粒對工件進行磨削 , 從而起到研磨作用, 如圖 7 所示。通過改變外加磁場強度及加工壓力 , 可以調(diào)節(jié)磨削速率。磁性液體研磨適用于各種材料和任何形狀曲面的加工 , 而且 , 可以內(nèi)外表面同時進行, 其應用前景十分看好。partpart4.4.磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用原材

12、料配料混合粗粉碎細粉碎噴霧造粒檢驗顆粒調(diào)整裝桶檢分進倉預燒添加劑2添加劑1 氧化法制備錳鋅鐵氧體粉料的工藝流程氧化法制備錳鋅鐵氧體粉料的工藝流程1.1.氧化物法氧化物法( (干法干法) )制備錳鋅鐵氧體制備錳鋅鐵氧體 -工藝簡單，配方準確，應用較普遍工藝簡單，配方準確，應用較普遍 。2.2.濕法工藝制備錳鋅鐵氧體濕法工藝制備錳鋅鐵氧體-濕法的工藝路線長長、條件敏感、穩(wěn)定性較差。濕法的工藝路線長長、條件敏感、穩(wěn)定性較差。 二二 軟磁錳鋅鐵氧體的機理及生產(chǎn)工藝軟磁錳鋅鐵氧體的機理及生產(chǎn)工藝 軟磁鐵氧體是由Fe、Zn、Mn或Ni的氧化物按一定比例混合，經(jīng)預燒、破碎、造粒、壓制成型、燒結(jié)和磨加工而成

13、。partpart4.4.磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用3.3.錳鋅鐵氧體的制備機理錳鋅鐵氧體的制備機理溶解再沉淀機理溶解再沉淀機理 空氣中前驅(qū)沉淀物 Fe(OH) 首 先 溶 解 然 后 緩 慢 氧 化 成 在生成 的同時 會來不及氧化就進入 中形成 (O,OH) 八面體結(jié)構(gòu)6 (O,OH) 八面體通過可溶性的八面體型的含水絡合物縮聚反應生成FeO 若溶液的濃度過高或用強氧化劑如 很難得到FeO 因為溶液中的 Fe 會 迅 速被全部 氧 化 而 不 能 進 入中形成 八面體結(jié)構(gòu) 而氧化共沉淀制備 鐵氧體正好利用這一點 用迅速氧化 Fe(OH) 變成 和進入 中形成Fe (M

14、n-Zn)( O,OH) 八面體結(jié)構(gòu) 其化學反應方程式 如下:partpart4.4.磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用磁性材料的生產(chǎn)工藝與應用錳鋅鐵氧體的應用錳鋅鐵氧體的應用-平板揚聲器平板揚聲器 1 平板揚聲器的結(jié)構(gòu)平板揚聲器的結(jié)構(gòu) 發(fā)聲盤軟磁材料音圈偏磁線圈環(huán)形導電線圈圖圖9 平板揚聲器結(jié)構(gòu)圖平板揚聲器結(jié)構(gòu)圖平板音響揚聲器平板音響揚聲器平板揚聲器發(fā)聲原理平板揚聲器發(fā)聲原理：當音圈中通過經(jīng)功放放大的音頻電流時，音頻電流在軟磁材料中產(chǎn)生的音頻變化磁通穿過發(fā)聲盤，平板發(fā)聲盤內(nèi)的各導電環(huán)產(chǎn)生互感磁通，互感磁場與音頻磁場相互作用而迫使發(fā)聲盤產(chǎn)生音頻的機械振動而發(fā)聲。partpart5 5. .市場分析與前景市場分析與前景 磁性材料市場前景磁性材料市場前景中國的磁性材料工業(yè)憑借豐富的資源和勞動力的優(yōu)勢，以及巨大的國內(nèi)外市場的支持，一躍成為世界磁性材料生產(chǎn)大國和制造中心?？v觀國際國內(nèi)市場發(fā)展的需求，在通信、計算機、汽車和電動自行車以及消費類電子產(chǎn)品市場的拉動下，