磁性材料基础知识

磁性材料基础知识磁性材料是电子工业的重要基础功能材料，广泛应用于计算机、电子器件、通讯、汽车和航空航天等工业领域和家用电器、儿童玩具等日常生活用品，随着世界经济和科学技术的迅猛发展，磁性材料的需求将空前广阔。当前我国磁性材料的发展居世界之首，已经成为世界上永磁材料生产量最大的国家。磁性材料可用于制造磁功能器件的材料称之为磁性材料。其分类有：永磁材料（也称硬磁材料）、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁性薄膜、磁性液体等，将它们统称磁功能材料。永(硬)磁材料与软磁材料永磁材料，又称硬磁材料，是当磁化场去掉之后，仍能具有磁性的材料；软磁材料是当磁化场存在时，具有很高的磁感应强度，当磁化场去掉之后，失去磁性的材料。这里的硬和软并不是指力学性能上的硬和软，而是指磁学性能上的硬和软。磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性)，其特征是矫顽力高。矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。而软磁材料则是加磁场既容易磁化,又容易退磁,即矫顽力很低的磁性材料。退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后，再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。粘结永磁粘结永磁指的是用可塑性物质为粘结剂与永磁粉末相混合制成磁性可塑性粉末，通过各种可塑性材料的成型工艺而获得复合磁体。在成型的全过程粘结剂发生物化变化，与磁粉颗粒粘结在一起而制成的磁体称为粘结磁体。烧结永磁应用粉末冶金工艺，将预烧料制成微粉，压制成型制成毛坯，再进行烧结而制成的磁体。钕铁硼（NdFeB）钕铁硼是新型磁性材料的一种，三元金属间化合物，是目前所有磁性材料中单位体积蕴含磁能量最大的一种永磁材料。用NdFeB磁粉制成粘结磁体，此磁体的磁性能强、温度性能稳定、可一次成型为精度较高、形状复杂的零件而无需后加工，并具有良好的抗腐蚀能力及较好的韧性，广泛应用于计算机磁盘驱动器的音圈电机（VCM）、核磁共振成像仪（MRI）以及各种音像器材、微波通讯、磁力机械（磁力泵、磁性阀）、家用电器及磁悬浮列车等领域。铁氧体铁氧体是以铁的氧化物（Fe2O3）为主与其他元素的氧化物进行反应，生成具有亚铁性的复合物。铁氧体预烧料铁红（或铁鳞）和锶或钡的碳酸盐及少量的辅料，按一定组成比例混合均匀后，在一定的气氛和温度下面烧结，通过原料间的固相反应生成MO6Fe2O3（式中M为Sr、Ba）铁氧体。永磁铁氧体材料永磁铁氧体材料为锶铁氧体和钡铁氧体，成分为SrFe12O19和BaFe12O19。具有磁性能优良，性能价格比高，稳定性好等特点，是当今世界用量最大的磁性功能材料。广泛用于永磁电机、扬声器以及磁性吸持、电子偏转等方面，包括汽车、通讯、音响、录象机、电视机、收音机、微波炉、电冰箱、磁选设备、医疗器械、计算机外设、办公自动化设备、儿童玩具等诸多领域。各向同性与各向异性材料依据永磁材料的单畴晶粒取向与否分为：各向同性材料，毛坯成型时单畴晶粒是无序的；各向异性材料，毛坯成型时晶粒在取向场的作用下排列是有序的。磁记录磁记录的基本原理是将输入信息转变为电信号输入到记录磁头的线圈中去，从而在磁头的空隙处产生相应的变化磁场，如果此时将具有录磁介质的磁带以恒定速度紧靠近磁头空隙通过，必须受到此变化磁场的磁化，由于磁滞而将保留相应于输入信号的磁迹，这就是磁记录的简单过程。反之，如将经过磁记录的磁带以一定速度通过重放磁头的气隙，必将在磁头的线圈中感应出相应于磁迹变化的电信号，经过放大再转换为原来的输入信号，这就是磁读出再生过程。纳米磁性材料纳米是10-9米量级，将磁性材料制成纳米级微粉其性能发生了根本变化，目前主要应用是：纳米复合永磁材料，将永磁材料和软磁材料微粉按一定比例混合再进行后加工，可以使永磁材料得到很高的磁性能。另外将材料的颗粒制成微粉达到亚微米级，具有承畴结构，可以制得性能优异的永磁体。用它制作的磁记录材料可以提高声燥比，改善图象质量；制成磁性液体是一种非常好的密封材料。此外还可以用磁性纳米材料作为抗癌药物磁性载体；细胞磁分离介质材料；复印机墨粉以及磁墨水和磁印刷等。