第二章+补充+第13节磁性材料及应用.ppt

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4、非晶合金
把液态金属快速冷凝时,就可以得到非晶材料。
5、纳米晶软磁材料
指材料中晶粒尺寸为纳米量级(一般<50nm),而获得的高起始磁导率(u---100000)和低矫顽力()。FeSiB基中加少量Cu和Nb,在形成非晶材料后,再进行适当的热处理,获得纳米晶粒。
二、硬磁材料
这类材料是人类最早发现和应用,同时也是目前种类繁多、进展迅速和应用广泛的磁性材料。从二十世纪初,标志永磁材料性能的最大磁能积        就随年代呈指数关系增长。目前用的永磁材料,按最大磁能积大小可分为①高磁能积永磁材料,一般指        大于160KJ/m3的材料,这包括       型        型和NdFeB型稀土永磁材料。我国是世界上稀土蕴藏量最丰富(占世界总蕴藏量的80%以上)的国家,稀土永磁材料的研究和生产水平居世界前列。②中磁能积永磁材料,        在32~80KJ/m3之间。目前主要有系和FeCrCo系两类材料。③低磁能积永磁材料,<32KJ/m3。目主要有钡(锶)铁氧体和含Co量低的AlNiCo系和FeCrCo系材料。其中铁氧体永磁材料因价格低、矫顽力高,在目前各国的永磁材料生产上,产值和产量都居首位。
1、AlNiCo合金
具有高的磁能积(40—70KJ/m3)、剩余磁感应强度(—),适中的矫顽力(40—160kA/m),Tc=8500C
2、硬磁铁氧体
,M代表Ba或Sr。各向异性常数K1=,矫顽力Hc=200—300kA/m,T=4500C
3、稀土永磁材料
钴基永磁材料
铁基永磁材料:代表是R-Fe-B,如NdFeB
1:5型R-Co,R代表稀土,如:SmCo5
2:17型R-Co,R代表稀土,如:Sm2Co17
下面重点介绍一下永磁NdFeB,其典型合金成份为Nd15Fe8B77。 1983年日本住友特种金属公司和美国GM公司几乎同时研制出NdFeB合金。后来又用Co替代部分Fe,提高居里温度;用Dy或Tb取代部分Nd,提高矫顽力,改善磁体的高温性能。这类稀土永磁材料的性能特点是:①磁能积比非稀土永磁大4倍以上,因此在相同磁能积条件下,使用稀土永磁可缩小体积,便于设备、仪表小型化、轻量化;②矫顽力是铁氧体的3-5倍,利用此性质可以制作较薄的磁体;③剩磁与AlNiCo相当,比铁氧体高二倍。
 目前,稀土永磁的应用已遍及电动机械、电器仪表与电音设备,如扬声器、传感器;磁轴承和强力磁选机;电子及离子束控制装置,如磁控制管和粒子加速器;医疗保键,如核磁共振层析仪、心脏起博器及磁疗设备等。整个西方世界产量的一半用于硬盘驱动器用音圈电机。
4、具有延展性的硬磁材料
Cu-Ni-Fe:合金在硬磁状态下可以冲压,磁能积=12kJ/m3,
常用于速度表和计时马达,这些零件承受高速冲击。
Cr-Co-Fe:具有良好的延展性并可以成型,可以作为冲压
件、薄带、线材。冷加工变形允许高速室温成
型成杯状。可以代替AlNiCo。
三、信息储存磁性材料
1898年丹麦人Poalsen制造出第一台录音电话机。已在以下应用:
1、录音技术应用:最早应用领域,向数字化发展,控制信噪比。
2、计算机技术应用:磁盘存储器和磁带存储器。
3、录像技术应用:录像磁带。
4、科学研究应用:多速模拟记录装置可以将记录下来的信号进行时间放
大或缩小工作,从而使数据处理更加灵活方便。
5、日常生活应用:磁性卡片可以用于存取款、图书借阅、公交卡等。
磁记录的原理是利用磁头气隙中随信息变化的磁场将磁记录介质磁化,即将随时间变化的信息磁场转变为磁记录介质按空间变化的磁化强度分布,经过相反的过程,可将记录的信息经磁头重放出来。磁记录材料是作为硬磁材料来应用的,但它与传统硬磁材料不同,它往往不是以块状形态使用。
1、磁感应记录一般原理
2、颗粒涂布磁记录介质
最常见的录音机、录相机磁带、计算机用软盘、各类磁卡都是用这类材料制作的。它是将磁粉与非磁性粘合剂等少量添加剂形成的磁浆涂布于涤纶基体上制成的。作为磁记录材料要求的指标有:记录密度、存贮容量、数据传输速度、数据存取时间和误码率。这些指标均靠控制磁粉的磁性能来实现。