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磁性材料主要类型有哪些?其性能特点有哪些?(什么是磁性材料它有何特点)

磁性材料主要类型有哪些?其性能特点有哪些?(什么是磁性材料它有何特点) 磁性材料的基本特性和分类

磁性材料,通常所说的磁性材料是指强磁性物质,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。大比特资讯上说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。

实验表明,任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中的特性,可将物质分为顺磁性物质、反磁性物质、铁磁性物质、亚铁磁性物质和反磁性物质五大类。

根据分子电流假说,物质在磁场中应该表现出相似的特性,但是它告诉我们,物质在外磁场中的特性是非常不同的。这反映了分子电流假说的局限性。事实上,各种物质的微观结构是不同的,这种物质结构的差异就是物质磁性差异的原因。

我们把顺磁性材料和抗磁性材料称为弱磁性材料,把铁磁性材料称为强磁性材料。

通常,磁性材料指的是强磁性材料。磁性材料按磁化后退磁的难易程度可分为软磁材料和硬磁材料。磁化后容易去磁的材料称为软磁材料,不易去磁的材料称为硬磁材料。一般来说,软磁材料的剩磁较小,而硬磁材料的剩磁较大。

基本特征

1.磁性材料的磁化曲线

磁性材料由铁磁材料或亚铁磁材料组成。在外磁场H的作用下,必然有相应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场H变化的曲线称为磁化曲线(M ~ H或B ~ H曲线)。一般来说,磁化曲线是非线性的,具有磁饱和和磁滞两个特性。即当磁场强度h足够大时,磁化强度m达到某个饱和值Ms,并继续增加h,Ms保持不变;而当材料的M值达到饱和,外磁场H降至零时,M并不归零,而是沿着MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M ~ H曲线或B ~ H曲线上的一点,常称为工作点。

2.软磁材料的常用磁性能参数

饱和磁感应Bs:其大小取决于材料的成分,其对应的物理状态是材料中的磁化矢量有序排列。

剩磁感应强度Br:是磁滞回线的特征参数,h回到0时b的值。

矩形比例:Br∕Bs

矫顽力Hc:指材料的磁化难易程度,取决于成分和缺陷(杂质、应力等。)的素材。

磁导率&μ;:是磁滞回线上任意一点对应的B与H的比值,与器件的工作状态密切相关。

初始渗透率&μ;一、最大渗透率&μ;m,微分渗透率&μ;d,振幅渗透率&μ;a、有效渗透率&μ;e .脉冲渗透率&μ;p .

居里温度Tc:铁磁性材料的磁化强度随着温度的升高而降低。当达到一定温度时,自发磁化消失,变成顺磁性。临界温度是居里温度。它决定了磁性设备的上限温度。

损耗P:磁滞损耗Ph和涡流损耗Pe P = Ph+Pe = af+bf2+c Pe & prop;f2 t2 /,& rho降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe的方法是降低磁性材料的厚度T,提高电阻率ρ;。磁芯损耗与自由静电空气体中磁芯温升的关系为:总功耗(mW)/表面积(cm2)。

3.软磁材料磁参数与器件电参数的转换。

设计软磁器件时,应根据电路的要求确定器件的伏安特性。该器件的伏安特性与磁芯的几何形状和磁化状态密切相关。设计人员必须熟悉材料的磁化过程,掌握材料的磁参数与器件的电参数之间的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选择磁性材料;合理确定磁芯的几何形状和尺寸;根据磁参数的要求,通过模拟磁芯的工作状态,得到相应的电参数。

分类

磁性材料具有磁性有序的强磁性物质,并且广泛地包括可以应用磁性和磁效应的弱磁性和反铁磁性物质。这是磁性材料的一个基本特性。根据其内部结构和在外磁场中的性质,物质可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁和亚铁磁物质是强磁性物质,而抗磁性和顺磁物质是弱磁性物质。磁性材料按性质可分为金属和非金属。前者主要包括电工钢、镍基合金和稀土合金,后者主要是铁氧体材料。按用途可分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。磁性材料主要包括磁致伸缩材料、磁记录材料、磁阻材料、磁泡材料、磁光材料、旋磁材料和磁性薄膜材料等。反映磁性材料基本磁性的磁化曲线、磁滞回线和磁损耗。

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