磁性功能材料.pptx

第二章 磁性功效材料磁性功能材料第1页本章主要内容本章主要内容 磁学理论介绍磁学理论介绍 物质磁性、磁性基本物理量物质磁性、磁性基本物理量 磁性材料磁性材料 软磁材料、永磁材料软磁材料、永磁材料 磁性材料基本性能与应用磁性材料基本性能与应用 著名大学，研究所，企业著名大学，研究所，企业磁性功能材料第2页磁性材料磁性材料含有较强磁性材料。含有较强磁性材料。工业上最早应用磁性材料工业上最早应用磁性材料:软铁、硅钢片、铁氧体等。软铁、硅钢片、铁氧体等。二十世纪六十年代二十世纪六十年代:非晶态、纳米晶软磁材料、稀土永非晶态、纳米晶软磁材料、稀土永磁材材料磁材材料计算机及声像统计用大容量存放装置如磁盘、磁带计算机及声像统计用大容量存放装置如磁盘、磁带；电工产品：变压器、电机，以及通讯、无线电、电器电工产品：变压器、电机，以及通讯、无线电、电器、各种电子装置各种电子装置磁性功能材料第3页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性 （一）磁矩 磁性起源 （二）基本磁参量 （三）物质磁性分类 （四）磁化曲线 磁滞回线 （五）磁晶各向异性 （六）磁致伸缩l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第4页(一一)磁矩磁矩一个圆电流磁矩定义为：一个圆电流磁矩定义为：i：电流强度：电流强度 S：圆电流回线包围面积。：圆电流回线包围面积。其方向能够用右手定则来确定其方向能够用右手定则来确定1.1 1.1 物质磁性物质磁性磁性功能材料第5页 物物 质质分分 子子原原 子子原子核原子核核外电子核外电子原子磁矩主要起源于电子磁矩原子磁矩主要起源于电子磁矩磁性功能材料第6页物质磁性含有普遍性物质磁性含有普遍性电子轨道磁矩电子轨道磁矩电子自旋磁矩电子自旋磁矩原子磁矩原子磁矩物质磁性物质磁性原子磁矩原子磁矩物质表现何种磁性物质表现何种磁性原子磁矩间相互作用原子磁矩间相互作用外加磁场作用外加磁场作用磁性功能材料第7页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性 （一）磁矩 磁性起源 （二）基本磁参量 （三）物质磁性分类 （四）磁化曲线 磁滞回线 （五）磁晶各向异性 （六）磁致伸缩l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第8页（二）基本磁性参量（二）基本磁性参量磁场强度磁场强度(H)：磁化强度磁化强度(M，):磁感应强度磁感应强度(B):电流强度为电流强度为i i电流在一个每米有电流在一个每米有N N匝线圈无限长匝线圈无限长螺旋管轴线中央产生磁场强度螺旋管轴线中央产生磁场强度 H 为：为：距离永磁体距离永磁体r r处磁场强度处磁场强度 H 为：为：m1为磁极磁极强度，；为磁极磁极强度，；r0是是r矢量单位；矢量单位；单位体积磁性材料内原子磁矩矢量和单位体积磁性材料内原子磁矩矢量和物质在外磁场物质在外磁场H 作用下，其内部原子磁矩有作用下，其内部原子磁矩有序排列还将产生一个附加磁场。在磁性材料序排列还将产生一个附加磁场。在磁性材料内部外磁场与附加磁场和。内部外磁场与附加磁场和。磁性功能材料第9页在真空中：在真空中：在磁性材料中：在磁性材料中：磁化强度与外磁场关系：磁化强度与外磁场关系：磁性功能材料第10页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性 （一）磁矩 磁性起源 （二）基本磁参量 （三）物质磁性分类 （四）磁化曲线 磁滞回线 （五）磁晶各向异性 （六）磁致伸缩l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第11页(三）物质磁性分类三）物质磁性分类物质磁性分类物质磁性分类顺磁性顺磁性铁磁性铁磁性抗磁性抗磁性与外加磁与外加磁场关系场关系反铁磁性反铁磁性亚铁磁性亚铁磁性磁性功能材料第12页抗磁性物质磁结构及磁化率随温度改变抗磁性物质磁结构及磁化率随温度改变 抗磁性抗磁性：（1010-5-5 10 10-6-6）磁性功能材料第13页抗磁性：抗磁性：磁化率小于零，在外磁场作用下产生一个与外磁化率小于零，在外磁场作用下产生一个与外磁化率小于零，在外磁场作用下产生一个与外磁化率小于零，在外磁场作用下产生一个与外磁场方向相反且很小附加磁场，其值和温度无磁场方向相反且很小附加磁场，其值和温度无磁场方向相反且很小附加磁场，其值和温度无磁场方向相反且很小附加磁场，其值和温度无关。关。关。关。抗磁性物质：He，Ne，Ar，H2，N2，C，Si，Ge等磁性功能材料第14页顺磁性物质磁结构及磁化率随温度改变顺磁性物质磁结构及磁化率随温度改变（2 2）顺磁性）顺磁性：10-4-10-5磁性功能材料第15页原子磁矩方向是紊乱；在外加磁场作用下趋于沿外原子磁矩方向是紊乱；在外加磁场作用下趋于沿外场方向排列，使磁质沿外场方向产生一定强度附加场方向排列，使磁质沿外场方向产生一定强度附加磁场。磁场。磁化率磁化率 虽小，但大于零。磁化强度随温度升高而下虽小，但大于零。磁化强度随温度升高而下降。降。顺磁金属主要有顺磁金属主要有Mo，Al，Pt，Sn等。等。顺磁性：顺磁性：磁性功能材料第16页（3）反铁磁性）反铁磁性：10-2-10-4反铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变反铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变磁性功能材料第17页Cr、Mn以及含有以及含有Cr、Mn一些合金是反铁磁性。一些合金是反铁磁性。磁化率和温度关系在涅耳点磁化率和温度关系在涅耳点(TN)有一转折。在有一转折。在TN点以下为点以下为反铁磁性反铁磁性,随温度升高而升高。在随温度升高而升高。在TN以上，以上，随温度升高随温度升高而下降，表现如顺磁性行为。而下降，表现如顺磁性行为。反铁磁性物质中有反铁磁性物质中有A、B两个次晶格，其原子磁矩反平行两个次晶格，其原子磁矩反平行排列，且大小相等，自发磁化强度相互抵消，总磁矩为零。排列，且大小相等，自发磁化强度相互抵消，总磁矩为零。反铁磁性：反铁磁性：磁性功能材料第18页铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变(4)(4)铁磁性铁磁性：102-106磁性功能材料第19页 在不大磁化场下，该物质有较高磁化强度，并到达饱和状态；磁化率随磁场非线性改变；饱和磁化强度随温度升高而下降，并在一定温度Tc（居里温度）下，铁磁性消失，变成顺磁性。铁磁性：铁磁性：铁磁性物质：铁磁性物质：Fe、Co、Ni等纯金属。一些稀土元素如等纯金属。一些稀土元素如Gd（钆（钆gg）等）等含含Fe、Co、Ni合金及化合物；合金及化合物；一些过渡元素组成合金。一些过渡元素组成合金。磁性功能材料第20页亚铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变亚铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变（5）亚铁磁性）亚铁磁性 ：10102 2 10 106 6 磁性功能材料第21页 也有两个次晶格，其自发磁化磁矩方向相反，但大小不等，总磁矩为两反平行排列磁矩和，不为零。大量使用铁氧体亚铁磁性：亚铁磁性：磁性功能材料第22页物质磁性分类物质磁性分类顺磁性顺磁性被磁化后，磁化场方向与外被磁化后，磁化场方向与外场方向相同，场方向相同，：102 106 铁磁性铁磁性被磁化后，磁化场方向与外场被磁化后，磁化场方向与外场方向相同，方向相同，：10-4-10-5被磁化后，磁化场方向与外场方被磁化后，磁化场方向与外场方向相反，向相反，：（1010-5-5 10 10-6-6）抗磁性抗磁性与外加磁与外加磁场关系场关系反铁磁性反铁磁性被磁化后，磁化场方向与外场被磁化后，磁化场方向与外场方向相同，方向相同，：10-2-10-4亚铁磁性亚铁磁性被磁化后，磁化场方向与外场被磁化后，磁化场方向与外场方向相同，方向相同，：102-106弱弱 磁磁 性性强强 磁磁 性性磁性功能材料第23页磁性材料磁性材料含有较强磁性材料。含有较强磁性材料。磁性功能材料第24页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性 （一）物质磁性 磁矩 （二）基本磁参量 （三）物质磁性分类 （四）磁化曲线 磁滞回线 （五）磁晶各向异性 （六）磁致伸缩l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第25页l磁化曲线：磁感应强度B或磁化强度M与磁场强度H之间非线性关系曲线。（四）（四）磁化曲线和磁滞回线磁化曲线和磁滞回线H,A/mM,kA/mMs100048铁磁性材料磁化曲线铁磁性材料磁化曲线磁性功能材料第26页磁滞现象：磁滞现象：当强磁性材当强磁性材料到达磁饱和状态后，料到达磁饱和状态后，假如减小磁化场假如减小磁化场H，介，介质磁化强度质磁化强度M（或磁感（或磁感应强度应强度B）并不沿着起）并不沿着起始磁化曲线减小，始磁化曲线减小，M（或（或B）改变滞后于）改变滞后于H改改变。这种现象叫磁滞。变。这种现象叫磁滞。磁性功能材料第27页（a）抗磁；（）抗磁；（b）顺磁反铁磁）顺磁反铁磁 抗抗磁磁、顺顺磁磁或或反反铁铁磁磁材材料料无无磁磁滞滞现现象象，M绝绝对对值值低低，随随H增增加加，抗抗磁磁性物质性物质M为负值。为负值。磁性功能材料第28页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性 （一）物质磁性 磁矩 （二）基本磁参量 （三）物质磁性分类 （四）磁化曲线 磁滞回线 （五）磁晶各向异性 （六）磁致伸缩l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第29页磁性材料在不一样方向上含有不一样磁性能特征。磁性材料在不一样方向上含有不一样磁性能特征。磁晶各向异性，单晶体磁性各向异性称为磁晶各向异性磁晶各向异性，单晶体磁性各向异性称为磁晶各向异性单晶体易磁化和难磁化方向单晶体易磁化和难磁化方向 （五）磁晶各向异性（五）磁晶各向异性 磁性功能材料第30页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性 （一）物质磁性 磁矩 （二）基本磁参量 （三）物质磁性分类 （四）磁化曲线 磁滞回线 （五）磁晶各向异性 （六）磁致伸缩l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第31页磁磁性性材材料料磁磁化化过过程程中中发发生生沿沿磁磁化化方方向向伸伸长长(或或缩缩短短)，在垂直磁化方向上缩短在垂直磁化方向上缩短(或伸长或伸长)现象现象它它是是一一个个可可逆逆弹弹性性变变形形。材材料料磁磁致致伸伸缩缩相相对对大大小小用用磁磁致伸缩系数致伸缩系数表示，即表示，即 ：=l/l 式中，式中，l和和l分别表示磁场方向绝对伸长与原长。分别表示磁场方向绝对伸长与原长。当当磁磁场场强强度度足足够够高高，磁磁致致伸伸缩缩趋趋于于稳稳定定时时，磁磁致致伸伸缩缩系数系数称为饱和磁致伸缩系数，用称为饱和磁致伸缩系数，用s表示。表示。对于对于3d金属及合金金属及合金:s约为约为 10-510-6。（五）磁致伸缩（五）磁致伸缩磁性功能材料第32页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性 （一）物质磁性 磁矩 （二）基本磁参量 （三）物质磁性分类 （四）磁化曲线 磁滞回线 （五）磁晶各向异性 （六）磁致伸缩l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第33页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性l1.2 磁化过程与技术磁参量 （一）磁畴结构 （二）磁畴移动与磁化过程，反磁化过程 （三）铁磁体中磁自由能 （四）磁性材料技术磁参量 （五）磁性材料稳定性l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第34页1.2 1.2 磁化过程与技术磁参量磁化过程与技术磁参量 抗磁性物质磁结构及磁化率随温度抗磁性物质磁结构及磁化率随温度改变改变顺磁性物质磁结构及磁化率随温度改变顺磁性物质磁结构及磁化率随温度改变 反铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变反铁磁性物质磁结构及磁化率随温度改变磁性功能材料第35页磁性功能材料第36页(一一)磁畴结构磁畴结构理论和试验均已证实，在居里温度以下，在没有理论和试验均已证实，在居里温度以下，在没有外磁场作用下，铁磁性材料内部分成若干个小区外磁场作用下，铁磁性材料内部分成若干个小区域，在每个小区域内原子磁矩自发磁化饱和，即域，在每个小区域内原子磁矩自发磁化饱和，即原子磁矩平行排列。原子磁矩平行排列。每一个磁矩取向一致自发磁化区域就叫做一个磁每一个磁矩取向一致自发磁化区域就叫做一个磁畴。畴。实际材料中筹结构，受到材料尺寸，晶界，应力，实际材料中筹结构，受到材料尺寸，晶界，应力，参杂和缺点等影响，因而情况比较复杂参杂和缺点等影响，因而情况比较复杂磁性功能材料第37页1.通常情况下磁畴尺寸？宽度10-3cm，体积10-9cm3,1014原子2.软磁性物质在通常情况下不显示磁性？磁性功能材料第38页磁畴结构磁畴结构磁磁畴畴畴壁（磁畴壁）畴壁（磁畴壁）103原子原子磁性功能材料第39页布洛赫畴壁布洛赫畴壁布洛赫布洛赫(Bloch)磁畴壁磁畴壁畴壁两侧原子磁矩旋转畴壁两侧原子磁矩旋转平面与畴壁平面平行平面与畴壁平面平行磁性功能材料第40页奈尔畴壁奈尔畴壁奈耳奈耳（Neel）磁畴壁磁畴壁畴壁内原子磁矩旋转平面畴壁内原子磁矩旋转平面与两磁畴磁矩在同一平面与两磁畴磁矩在同一平面平行于界面平行于界面（3）混合磁畴壁）混合磁畴壁磁性功能材料第41页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性l1.2 磁化过程与技术磁参量 （一）磁畴结构 （二）磁畴移动与磁化过程，反磁化过程 （三）铁磁体中磁自由能 （四）磁性材料技术磁参量 （五）磁性材料稳定性l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第42页磁化过程：磁化过程：磁性材料在外磁场作用下由宏观无磁状态转变为有磁状磁性材料在外磁场作用下由宏观无磁状态转变为有磁状态过程。态过程。磁化是经过磁畴运动来实现。磁化是经过磁畴运动来实现。（二）磁畴移动与（二）磁畴移动与磁化过程，反磁化过程磁化过程，反磁化过程磁性功能材料第43页各磁畴内部磁矩平行或反平行于外加各磁畴内部磁矩平行或反平行于外加磁场，不受这一磁场力矩。而畴壁附磁场，不受这一磁场力矩。而畴壁附近磁矩方向发生改变，使畴壁产生横近磁矩方向发生改变，使畴壁产生横向移动。向移动。受外磁场作用时，畴内整齐排列在易受外磁场作用时，畴内整齐排列在易磁化方向上原子磁矩一致地偏离易磁磁化方向上原子磁矩一致地偏离易磁化方向而向外磁场方向转动。外场愈化方向而向外磁场方向转动。外场愈强，材料磁晶各向异性愈弱，则磁矩强，材料磁晶各向异性愈弱，则磁矩就愈偏向外场方向。就愈偏向外场方向。畴内磁化畴内磁化方向转动方向转动畴壁移动畴壁移动运动方式运动方式磁性功能材料第44页在增大磁化场时在增大磁化场时,畴壁移动和磁畴转畴壁移动和磁畴转动示意图动示意图图图(a)(a)表示一块铁磁体在磁化场表示一块铁磁体在磁化场H=0 0时畴结构，它表示各个自发磁化区磁化矢量时畴结构，它表示各个自发磁化区磁化矢量(用矢号表示用矢号表示)相互抵消，总体上磁化强度为零；相互抵消，总体上磁化强度为零；图图(b)(b)、（、（c c）和（）和（d d）表示在外磁场）表示在外磁场H H逐步增大时畴结构，在图下边用斜向上方矢逐步增大时畴结构，在图下边用斜向上方矢号表示号表示H方向和大小；方向和大小；图图(b)(b)示明在较弱外磁场示明在较弱外磁场H=H1时畴壁位移情况：和外场方向靠近畴长大，和外时畴壁位移情况：和外场方向靠近畴长大，和外场方向相反或方向相差较多畴缩小。场方向相反或方向相差较多畴缩小。图图(c)(c)表示在表示在H=H2时畴壁位移完了时情况，此时在整个试样中不存在畴璧，合并时畴壁位移完了时情况，此时在整个试样中不存在畴璧，合并成一个磁畴，但其磁化方向和外场成一个磁畴，但其磁化方向和外场H H不一致。不一致。图图(d)(d)表示在更高外场表示在更高外场H3作用下，磁畴磁化矢量转到与外场方向一致，此时到达作用下，磁畴磁化矢量转到与外场方向一致，此时到达饱和磁化。饱和磁化。磁性功能材料第45页（三）磁化曲线（三）磁化曲线 磁化过程四阶段：磁化过程四阶段：（1 1）OA OA阶段，阶段，M 随随H 呈线性地迟缓呈线性地迟缓增加，可逆畴壁移动过程。增加，可逆畴壁移动过程。（2 2）AB AB阶段，阶段，M 随随H 急剧增加，急剧增加，不可逆畴壁移动过程不可逆畴壁移动过程（3 3）BCBC阶段，阶段，M 增加趋于迟缓。磁增加趋于迟缓。磁畴磁化矢量已转到最靠近于畴磁化矢量已转到最靠近于H 方向晶方向晶体易磁化方向，体易磁化方向，M 增加主要靠可逆转增加主要靠可逆转动过程来实现。动过程来实现。（4 4）CDCD阶段，趋近饱和过程或称平阶段，趋近饱和过程或称平行过程。磁化曲线极平缓地趋近于水行过程。磁化曲线极平缓地趋近于水平线而到达饱和状态。平线而到达饱和状态。磁性功能材料第46页 反磁化过程反磁化过程退磁曲线和磁滞回线退磁曲线和磁滞回线 在在磁磁滞滞回回线线上上，由由C C点点磁磁化化状状态态到到CC点点磁磁化化状状态态，称称为为反反磁磁化化过过程程。与与反反磁磁化化过过程程相相对对应应BH曲线称为反磁化曲线。曲线称为反磁化曲线。反磁化过程反磁化过程磁性功能材料第47页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性l1.2 磁化过程与技术磁参量 （一）磁畴结构 （二）磁畴移动与磁化过程，反磁化过程 （三）铁磁体中磁自由能 （四）磁性材料技术磁参量 （五）磁性材料稳定性l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第48页（三）铁磁体中磁自由能交换能静磁能退磁场能磁晶各向异性能磁弹性能磁性功能材料第49页l 交换能交换能：交换能属于近邻原子间静电相互作用能。它比其它各项磁自由能大102-104数量级。它使强磁性物质相邻原子磁矩有序排列，即自发磁化。其它各项磁自由能不改变其自发磁化其它各项磁自由能不改变其自发磁化本质，而仅改变其磁畴结构。本质，而仅改变其磁畴结构。磁性功能材料第50页 在3d金属如Fe，Co，Ni，中，当3d电子云重合时，相邻3d电子存在交换作用。交换能Eex与两个电子自旋磁矩取向相关，表示为是以普朗克常数为单位电子自旋角动量。是以普朗克常数为单位电子自旋角动量。为相邻原子为相邻原子3d电子自电子自旋磁矩夹角，旋磁矩夹角，A为交换积分常数。在平衡状态，相邻原子为交换积分常数。在平衡状态，相邻原子3d电子电子自旋磁矩夹角遵照能量最小原理。自旋磁矩夹角遵照能量最小原理。为何铁磁性材料中会出现磁畴呢？为何铁磁性材料中会出现磁畴呢？磁性功能材料第51页 静磁能静磁能：强磁性物质磁化强度与外磁场相互作用能称为静磁能M磁化强度；磁化强度；H外磁场；外磁场；M 和和H 夹角夹角磁性功能材料第52页 （3）磁晶各向异性能）磁晶各向异性能EK从晶体易磁化方向转到难磁化方从晶体易磁化方向转到难磁化方向所需做功叫磁晶各向异性能向所需做功叫磁晶各向异性能E EK K对于不一样晶体结构有不一样表对于不一样晶体结构有不一样表示式。示式。立方晶体：立方晶体：磁性功能材料第53页（4）磁弹性能）磁弹性能E当铁磁体内存在内应力或有外应力作用时，磁致伸缩与当铁磁体内存在内应力或有外应力作用时，磁致伸缩与应力发生相互作用，与此相关能量称为磁弹性能。应力发生相互作用，与此相关能量称为磁弹性能。磁性功能材料第54页l l（5 5 5 5）退磁场能退磁场能退磁场能退磁场能 退磁场退磁场退磁场退磁场 在开路状态开路状态下，一个有限大小样品被外磁场磁化时，在它两端将产生一个磁场。该磁场方向与磁体M方向相反，并使磁体产生退磁倾向，叫做退磁场Hd。退磁场能：物质磁化强度和其本身退磁场相互作用能称退磁场能：物质磁化强度和其本身退磁场相互作用能称为退磁场能。为退磁场能。N称为退磁因子，与铁磁体形状相关称为退磁因子，与铁磁体形状相关 沿长轴磁化细长样品，沿长轴磁化细长样品，N N0 0，短粗样品，短粗样品，N则很大则很大磁性功能材料第55页宏观磁体内磁畴？宏观磁体内磁畴？交换能交换能磁晶各向异性能磁晶各向异性能退磁场能退磁场能 磁性功能材料第56页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性l1.2 磁化过程与技术磁参量 （一）磁畴结构 （二）磁畴移动与磁化过程，反磁化过程 （三）铁磁体中磁自由能 （四）磁性材料技术磁参量 （五）磁性材料稳定性l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第57页(四）磁性材料技术磁参量四）磁性材料技术磁参量技技术术磁磁参参量量M MS S:饱和磁化强度饱和磁化强度Tc：居里温度：居里温度H Hc c：矫顽力：矫顽力M Mr r：剩磁：剩磁主要取决主要取决于材料化于材料化学成份学成份对材料结构（如对材料结构（如晶粒尺寸、晶粒晶粒尺寸、晶粒取向、晶体缺点、取向、晶体缺点、掺杂物等）敏感，掺杂物等）敏感，能够经过适当工能够经过适当工艺改变艺改变外禀磁参外禀磁参量量:Hc、Mr，磁，磁导率，磁导率，磁损耗磁能损耗磁能积等积等内禀磁内禀磁参量参量:MS、Tc磁性功能材料第58页l饱和磁化强度饱和磁化强度MS 有两个铁磁相时l居里温度居里温度Tc:铁磁性或亚铁磁性转变为顺磁性临界温度铁磁性或亚铁磁性转变为顺磁性临界温度磁性功能材料第59页粘性磁导率粘性磁导率粘性磁导率粘性磁导率静态磁导率：直流磁场中测静态磁导率：直流磁场中测得磁导率得磁导率 起始磁导率：磁化曲线起起始磁导率：磁化曲线起始点斜率（技术上要求）始点斜率（技术上要求）最大磁导率：最大磁导率：B-H曲线上曲线上B与与H比值最大值。靠近临界比值最大值。靠近临界场，与材料内掺杂物，内应场，与材料内掺杂物，内应力等相关，是组织敏感参量力等相关，是组织敏感参量动态磁导率：在交流磁场中动态磁导率：在交流磁场中测得磁导率测得磁导率 弹性磁导率，与磁性材弹性磁导率，与磁性材料存贮能量成正比。料存贮能量成正比。磁导率：磁导率：B-H曲线上任何一点曲线上任何一点B与与H比值都比值都称为磁导率。称为磁导率。决定功效器件灵敏度决定功效器件灵敏度磁性功能材料第60页l剩磁：铁磁体磁化到技术饱和并去掉外磁场后，在磁化方向保留Mr或者Br统称为剩磁。Mr称为剩下磁化强度，Br称为剩下磁感应强度l矫顽力：铁磁体磁化到技术饱和后，使它磁化强度或者磁感应强度降低到零所需要反向磁场称为矫顽力。磁性功能材料第61页磁损耗：磁损耗：软软磁磁材材料料在在磁磁化化和和反反磁磁化化过过程程中中所所损损失失能能量量。由由涡涡流流损损耗耗We，磁磁滞滞损损耗耗Wh和和剩剩下下损损耗耗Wr三三部部分分组组成成，通通常常以每千克材料损耗功率表示，即以每千克材料损耗功率表示，即 W=We+Wh+Wr 磁性功能材料第62页l涡流损耗We：在交变磁化条件下，材料垂直于磁场平面内产生涡流引发发烧产生损耗。循环磁化一周涡流损耗与材料电阻率、厚度D、磁感改变幅度Bm关系以下:磁性功能材料第63页l磁滞损耗Wh：在循环磁化条件下，材料每循环磁化一周所消耗能量，它也以热形式表现出来，其大小与磁滞回线面积呈正比。l剩下损耗Wr：从总损耗中扣除涡流损耗和磁滞损耗所剩部分磁性功能材料第64页磁能积磁能积（BH）：磁铁在气隙空间所建立磁能量密度。：磁铁在气隙空间所建立磁能量密度。H Hg g=(=(B Bm mH Hm mV Vm m/0 0V Vg g)1/21/2 式式中中Vm、Bm和和Hm分分别别是是磁磁铁铁体体积积、磁磁感感强强度度和和磁磁场场强强度，度，Vg、Hg是气隙体积和磁场强度。是气隙体积和磁场强度。最最大大磁磁能能积积（BH）max：退退磁磁曲曲线线上上磁磁能能积积最最大大一一点点，工程应用中通常将工程应用中通常将(BH)max称为磁能积。称为磁能积。磁性功能材料第65页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性l1.2 磁化过程与技术磁参量 （一）磁畴结构 （二）磁畴移动与磁化过程，反磁化过程 （三）铁磁体中磁自由能 （四）磁性材料技术磁参量 （五）磁性材料稳定性l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第66页（五）（五）磁性材料稳定性磁性材料稳定性衡衡量量磁磁性性材材料料磁磁参参量量随随外外界界原原因因作作用用产产生生改改变变，主主要要考虑考虑Mr和和Hc。（1 1）温度稳定性：磁性能随温度改变。）温度稳定性：磁性能随温度改变。（2 2）时时间间稳稳定定性性：在在某某一一特特定定工工作作环环境境下下长长久久工工 作过程中磁性随时间改变。作过程中磁性随时间改变。（3 3）化化学学稳稳定定性性：在在腐腐蚀蚀介介质质环环境境中中磁磁性性随随时时 间改变。间改变。显微组织改变引显微组织改变引发组织时效发组织时效性能不稳性能不稳定原因定原因磁畴结构改变磁畴结构改变引发磁时效引发磁时效可逆，再次充磁时材可逆，再次充磁时材料能恢复原来磁性料能恢复原来磁性不可逆不可逆 磁性功能材料第67页第一节 铁磁学基础l1.1 物质磁性l1.2 磁化过程与技术磁参量l1.3 磁性材料分类磁性功能材料第68页1.3 1.3 磁性材料分类磁性材料分类软磁材料软磁材料半硬磁材料半硬磁材料硬（永）磁材料硬（永）磁材料Hc100A/m(1.25 1000A/m(12.51000A/m(12.5OeOe)按矫顽力分类按矫顽力分类磁性功能材料第69页铁芯材料铁芯材料磁统计材料磁统计材料磁头材料磁头材料磁致伸缩材料磁致伸缩材料磁屏蔽材料磁屏蔽材料变压器、继电器变压器、继电器录音机录音机通讯仪器、电器通讯仪器、电器磁带、磁盘磁带、磁盘传感器传感器按用途分类按用途分类磁性功能材料第70页主要磁性材料分类主要磁性材料分类磁性功能材料第71页磁性功能材料第72页