磁功能材料[學科]

磁功能材料[學科]
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軟磁體是指在有限時間內能產生不穩定磁場的功能材料,經歷了晶態、非晶態、納米微晶態的歷程。

軟磁體功能材料

特點

矯頑力小、磁導率高、鐵損小、Bs高。

其中鐵損包括渦流損耗和磁滯損耗,渦流損耗小要求電阻率大,而磁滯損耗小要求矯頑力小。

發展史

在軟磁材料發展史上,有代表性的有:純鐵、矽鋼、鐵氧體、坡莫合金、非晶及納米晶合金。其中純鐵和矽鋼的套用還比較廣泛。

以往,軟磁材料追求大晶粒尺寸的微結構,1970年Fe-Si-B非晶態合金研製成功,1988年Fe-Si-B-Nb-Cu納米微晶軟磁材料問世,均發現了非常好的軟磁特性,於是軟磁材料的研製又進入了另一個極端,要求晶粒尺寸儘可能的小。以至達到納米量級,90年代後非晶與納米晶金屬軟磁材料逐步成為軟磁鐵氧體的對手,在性能上它遠優於鐵氧體,在高技術領域的套用日益先出起優越性。例如著名的Finemet納米微晶軟磁材料,其晶粒尺寸約為10nm,具有優異的軟磁特性。

永磁體功能材料

概念

永磁材料就是產生磁場的功能材料。在場中自由運動電荷、導體與半導體內電荷會受到洛侖茲力的作用,使電子束聚焦,實現能量轉換;導體在磁場中運動時,由於法拉第效應,會使導體感生電壓;兩個磁荷之間互相作用,變產生庫侖力,引起磁耦合、磁分離、磁懸滹等現象。根據磁力的餓不同對象和作用原理,可將永磁材料套用於不同的領域。不同的套用領域,自然採用不同的磁路設計,需要使用不同性能、不同形狀及尺寸的永磁體,以保證到達需要的氣隙磁場。但是,無論哪一類的套用,都與永磁材料的剩餘磁通密度(Br)和矯頑力(Hc)有直接的關係。所以,我們總希望材料的Br、Hc值越高越好。

特點

高剩磁、高的最大磁能積、高矯頑力、高的居里溫度、良好的耐蝕性、熱穩定性和低的溫度係數。

發展史

其發展史經歷了AlNiCo永磁體、硬磁鐵氧體、Sm-Co系列合金永磁、NdFeB合金、Sm2Fe17Mx(M=C、N)、雙相複合型納米晶永磁合金等階段。鐵氧體是傳統產品,而NdFeB磁性材料產品已上規模,正被廣泛使用。燒結NdFeB磁體和粘結NdFeB磁體,1992年美國市場和1993日本市場產值已超過永磁鐵氧體,中國近幾年的產量也和日本持平。

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