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磁性材料的性质与应用
磁性材料的性质与应用磁性材料是具有磁性的材料，具有许多独特的性质和广泛的应用。
它们被广泛应用于电子、通讯、医学、航空航天等领域。
本文将探讨磁性材料的性质和应用。
磁性材料的性质磁性材料有几种不同的类型，例如铁、镍、钴和稀土金属等。
这些材料的晶格结构和电子结构对其磁性质有着决定性影响。
磁性材料可以分为软磁材料和硬磁材料两大类。
软磁材料是指易磁化和消磁的材料。
其主要特点是在磁场下能够很容易地产生磁化，但在外部磁场消失后，其磁化很快就消失了。
这使得软磁材料成为电感器、变压器等电子设备中重要的材料。
软磁材料还被用作传感器、电磁绕组等。
硬磁材料则是具有高剩余磁感和高矫顽力的材料。
它们在外部磁场消失后仍能保持较高的磁化，因此被广泛用于制造永磁体，如电动机、磁盘驱动器等。
另外，磁性材料还具有一些其他的性质，如磁导率、饱和磁化强度、磁各向异性等。
这些性质对于磁性材料的应用至关重要。
磁性材料的应用磁性材料由于其特殊的磁性质而被广泛应用于各个领域。
下面将介绍其中一些应用。
1. 电子应用软磁性材料广泛应用于电子设备中的各种电感器、变压器、传感器、电机和电磁绕组等。
动态随机存储器（DRAM）和硬盘驱动器等电子产品中也广泛使用了软磁性材料。
硬磁性材料主要用于生产永磁体，如直流电动机、高速列车、风力发电机、计算机硬盘驱动器等等。
2. 医学应用磁性材料在医学应用中也有着广泛的应用。
例如，磁性材料可以被用于生产磁共振成像（MRI）设备中的线圈。
MRI是当今医学领域中最常用的诊断工具之一，它可以探测到人体组织内部的细微结构，并在不伤害人体的情况下进行精确诊断。
3. 航空航天应用磁性材料还被广泛应用于航空航天领域。
例如，镍钴磁体在航空航天中被广泛用作强永磁体。
它们的高温稳定性和抗辐照性使得它们成为太空探测器、航天器和卫星的关键部件。
除此之外，磁性材料还被广泛应用于电力、交通、冶金、国防等领域。
总之，磁性材料是一类具有独特性质和广泛应用的材料。
磁性材料及其应用
磁性材料及其应用从很早很早以前，人类就开始使用磁性材料了。
关于磁性材料的最早记载见于春秋战国时期，“山上有赭者，其下有铁，山上有铅者，其下有银。
一曰上有铅者，其下有鉒银，上有丹沙者，其下有鉒金，上有慈石者，其下有铜金，此山之见荣者也。
”（《管子·地数篇》）“西流注于泑泽，期中多慈石。
”（《山海经·北山经》）“若慈石之取针。
”（《鬼谷子》）“慈石召铁，或引之也。
”（《吕氏春秋·精通》）由此可见，春秋战国时期的人就已经发现天然磁石的吸铁性和指南性了。
北宋曾公亮与丁度编撰的《武经总要》中记载着制作指南针的方法，“若遇天景噎（阴暗）霾，夜色瞑黑，又不能辨方向……出指南车或指南鱼，以辨所向……鱼法，用薄铁叶剪裁，长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。
用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也。
”现代人类将磁性材料按用途分为永磁材料、软磁材料、磁记录材料以及具有特殊功能的磁性材料。
一、永磁材料常见的永磁材料有铝镍钴合金、铁氧体永磁材料和稀土永磁材料。
铝镍钴合金是由铝镍铁合金发展来的，目前我国能制造的铝镍钴合金的型号主要有LNG34,LNG52,LNGJ32,LNGJ56等。
由于铝镍钴的主要特点是高Br（剩余磁感应强度）、低矫顽力的永磁材料，其相对磁导率在 3 以上，所以在具体应用时，其磁极须做成长柱体或长棒体，以尽量减少退磁场作用。
铝镍钴磁体本身矫顽力低，所以在使用过程中应严格禁止任何铁器接触铝镍钴永磁材料，以避免造成永磁体局部退磁而使磁路中磁通分布发生畸变。
铝镍钴磁体的优点是温度系数小，而且因温度变化而发生的永磁特性的退化也较小，但该材料硬而脆，加工困难。
铝镍钴的主要应用在电子点火系统、电度表、伏安表、医疗仪器、工业电机、磁力簧片开关、发电机、手动工具、自动售货机等领域。
铁氧体永磁材料是目前应用非常广泛的永磁材料之一，其主要成分是MoFe2O3。
最新磁性材料及其应用概要精品课件
一、软磁材料(cáiliào) 1、性能特点
与MS平方成正比；与K1和λS成反比；与
起始(qǐ shǐ)磁导率高 内应力σ和杂质浓度β成反比
矫顽力HC 小
降低HC的方法与提高μi的方法相一致
饱和(bǎohé)磁感应强度MS 高
调节配方作用下，这类材料非常容易磁化，而 取消磁场后又很容易去磁。
第三十页，共34页。
磁液密封(mìfēng)
特点(tèdiǎn)： 不泄漏，可耐高真空； 耐高速旋转； 无机械磨损，寿命长； 发热量小
第三十一页，共34页。
磁液扬声器
磁性液体： 对音圈的运动起一定(yīdìng)的阻尼作用， 并能使音圈自动定位， 同时音圈所产生的热量可以通过磁性液体耗散 。
第三十二页，共34页。
材料(cáiliào)的磁 学性能
第三节 磁性材料(cí xìnɡ cái liào)及其应用
第一页，共34页。
磁性材料(cí xìnɡ cái liào)的分类
其他功能 磁性材料
磁记录 材料
永磁 材料
磁性 材料
磁致伸缩 材料
磁致电阻 材料
软磁 材料
第二页，共34页。
强主 磁要 材 料
应 用 的
(zhǔyào)
• MnZn，NiZn， MgZn等尖晶石型铁 氧体 • Co2Y，Co2Z等平 面六角型铁氧体
第六页，共34页。
• 3d过渡金属（T） －非金属系 • 3d过渡金属（T） －金属系 • 过渡金属（T） －稀土类金属（R） 系
软磁材料(cáiliào)主要用于动力工程、高性能电子学、通信 技术、航空及空间技术等，来制造磁导体，增加磁路的磁通量， 降低磁阻。
涂布型磁带主要(zhǔyào)由带基和附着其上的磁性涂覆层构成。
磁性材料应用
二．我公司软磁材料 主要类别及优势
北京七星飞行电子有限公司（国营第 798 厂） 是国内最早生产磁性材料的厂家之一，也是目 前国内软磁材料行业品种最全、专业开发能力 最强的专业厂家，多年来一直在开发研制各类 独特性能的软磁材料，为航天、航空、电子、 兵器、船舶等领域研制生产配套产品和服务， 在军工领域享有较高的声誉。 以下为我公司主要软磁材料系列： 1． 金属磁粉芯 2． Mn-Zn铁氧体 3． Ni-Zn铁氧体 4． 非晶微晶
说明：1）功耗因子是指在频率大约在25kHz，Bm大约在 1000Gs情况下损耗相对值。 2）价格因子是指目前民品市场平均相对价格。
金属磁粉芯的应用
从严格意义上讲，金属磁粉芯只能用作电感产 品的制造。
铁粉芯：
1P主要用作制造差模滤波器 3P主要用作制造差模滤波器，也可以用在对损耗要求 不高的场合制造扼流圈 4P 主要用作制造频率相对较低（ <50kHz ）的扼流圈 （如UPS输出扼流圈） 一般而言，作为功率扼流圈，铁粉芯主要用于 50kHz 以下的频段，高出此频段损耗太大（正如硅钢片用在 1kHz以上频段）。必须注意，在上述金属磁粉芯中， 只有铁粉芯具有相对较大的磁致伸缩因子，所以在应 用到含有音频功率信号的场合经常会听到噪声。铁粉 芯在军工领域应用很少。
在软磁材料中，
Mn-Zn铁氧体和金 属磁粉芯中许多材料是我公司独到 的产品，在国内处于绝对领先水平， 有些材料甚至处于国际领先水平。 后面重点介绍这些产品的特点及应 用。
三．Mn-Zn铁氧体
Mn-Zn 铁氧体是 80 年代兴起的一种新型的高 频磁性材料，它同时带动了开关电源突飞猛 进的发展。铁氧体是采用陶瓷工艺制成的一 种黑色陶瓷，具备了在10kHz以上叵莫合金无 可比拟的优势 —— 损耗小，价格低廉、易成 型。 我公司 Mn-Zn 铁氧体从材料特性区分可以分 为三类，其中高稳定性材料系列是我公司最 具特色、优于国内同行的产品，已经广泛应 用在军工领域。
物质磁性及其应用
Thank you !
信磁材料：在信息技术中有重要应用的一类。 磁记录材料； 磁记录材料； 磁头用材料； 矩磁材料；用于存储器 磁泡材料； 旋磁材料； 磁光材料。
特磁材料：利用磁效应的一类材料。 磁效应：物质的磁性和磁场会影响到物质 其他物理性质的变化，同时，物质其他性 质的变化也会引起物质磁性的变化，前者 被称为磁效应，后者称为逆效应。 磁力效应 磁电效应 磁热效应 磁光效应
五 磁共振及其应用
磁共振是物质磁矩系统在恒定磁场 和一定频率的交变磁场的同时作 用下，且恒定磁场和交变磁场频 率满足一定关系时，磁矩系统从 交变磁场中吸收能量的现象。
电子顺磁共振；（电子自旋共振） 铁磁共振； 亚铁磁共振； 反铁磁共振； 核磁共振；
六 生物磁现象
生物材料的磁性及其变化包含 生命活动的信息。 脑磁图； 心磁图； 肺磁图 外磁场对生物体和生命活动有着 重要影响。
七 磁电子学的发展和应用
利用磁有序材料中，磁有序可 能对电子运动产生影响的效应 做成电子器件。 巨磁阻效应：导电电子的自旋磁 矩如果顺着磁有序材料的电子 自旋方向前进，材料处于低电 阻状态；反之，如果垂直于自 旋方向，则呈高电阻状态。
下一世纪可能的新器件： 自旋阀开关元件 自旋阀固体三极管 巨磁效应随机存储器
另一类原子中的电子数为奇数， 或者虽为偶数但其磁矩由于一些特 殊原因而没有完全抵消使原子中电 子的总磁矩（有时叫净磁矩，剩余 磁矩）不为零，带有电子剩余磁矩 的原子称作磁性原子。
以上关于物质磁性惟一来源于磁 矩的观点，统称为《磁矩学说》， 或称为《磁偶极矩学说》。他的一 个很明确的结论是不存在磁单极。 1931年狄拉克从理论上论证了磁 单极子存在的可能性。但至今还未 曾从实验上发现磁单极子。
磁性材料的用途及原理
磁性材料的用途及原理
磁性材料是一类具有磁性的材料，其主要由铁、钴、镍等金属或者铁氧体、钕铁硼等复合材料组成。
磁性材料在现代社会中广泛应用于许多领域，包括以下几个方面的用途。
1. 电子技术和电气工程：磁性材料广泛应用于电感、电机、变压器等电子和电气设备中。
原理是利用磁性材料的磁场吸引和排斥的特性，实现电能的传递和转换。
2. 计算机和通信设备：磁性材料用于制造磁盘驱动器、硬盘等存储设备，通过磁性材料上的磁性信息的读写，存储和检索大量的数据。
3. 医疗设备和生物技术：磁性材料在医学成像领域，如磁共振成像（MRI）和磁性共振成像（MRS）中起着重要作用。
此外，磁性材料还用于制造磁性纳米颗粒，用于药物传递、磁性治疗等生物技术应用。
4. 汽车工业：磁性材料用于汽车制动系统、电动汽车驱动系统等。
磁性材料的原理是通过磁力产生摩擦力或者转动力，实现汽车的制动和驱动。
5. 磁存储介质：磁性材料被广泛用于制造磁带、软磁盘等磁存储介质，通过磁性材料上磁留信息的记录和读写实现数据的存储和检索。
磁性材料工作原理主要有两个方面。
一方面，磁性材料通常由微小的磁性颗粒组成，这些颗粒具有自旋磁矩，能够产生磁场。
磁性材料在外部磁场作用下，这些磁矩会被排列成一定的方向，从而形成强磁性。
另一方面，磁性材料还具有磁导性，其内部的电子可以自由运动，并且可以对外界的磁场作出响应。
这种响应主要表现为磁性材料对磁场的吸引和排斥的行为。
磁性材料的认识与应用(PPT)
磁性材料内部自发形成的、具有一定磁化特性的区域。不同的磁畴具有不同的 磁矩方向和大小，导致宏观上表现出不同的磁性。
磁导率与磁阻
磁导率
描述磁性材料在磁场中磁感应强度与磁场强度的比值，是衡量材料导磁性能的重 要参数。
磁阻
由于磁性材料的磁畴结构、晶格畸变等因素导致的磁感应强度在材料内部传播时 的衰减，表现为磁阻抗。
磁性材料的发展趋势
高性能磁性材料
随着技术的进步，对磁性材料性能的要求越来越高，高性能磁性材料的研究和开发成为 未来的发展趋势。
环保型磁性材料
随着环保意识的提高，环保型磁性材料的研发和应用越来越受到重视，如可回收利用的 磁性材料等。
磁性材料的应用前景
电子行业
磁性材料在电子行业中应用广泛，如电 子元器件、传感器、电机等，随着电子 行业的快速发展，磁性材料的应用前景 十分广阔。
交通工业
磁性材料在交通工业中主要用于轨道交通、汽车制造等领 域，如磁悬浮列车、磁力轴承等。磁性材料具有高磁导率 、高磁感应强度等特点，能够提供稳定的磁场环境，确保 交通工具的安全性和稳定性。
磁性材料在交通工业中还应用于传感器、执行器等新兴领 域，为交通工业的发展提供了新的机遇。
医疗领域
磁性材料在医疗领域中主要用于磁共 振成像、磁疗等新兴领域。磁性材料 能够产生稳定的磁场环境，有助于提 高医疗设备的诊断准确性和治疗效果。
磁性材料的分类
软磁材料
矫顽力低，磁导率高，饱和磁感 应强度大，易于磁化和去磁，适
用于制造变压器、电机等。
硬磁材料
矫顽力高，剩磁和矫顽力均大 ，适用于制造永磁体，如扬声 器、耳机等。
矩磁材料
具有矩形磁滞回线，常用于计 算机存储器等。
磁性物质及其应用
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刘东 导 师：杨晓
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物质磁性的来源
我国古代对磁性物质的应用事例
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物质磁性的来源
为什么有些物质具有磁性？为什 么它们可以被磁化？为什么吸铁石 能吸引钢铁？为什么指南针会自动 地指示方向？由于物质的磁性既看 不到，也摸不着，我们无法自己的 五种感官（听觉、视觉、味觉、嗅 觉、触觉）直接体会磁性的存在， 也不能很容易地回答上面的问题。 所以磁性的本质和来源也就被多少 蒙上了一些神秘色彩。
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磁性物质应用的新领域
磁流变液的粘度在磁场作用下会逐渐增大，当磁 场强度大到一定值时由液态完全转变成固态，其 过程快速可逆，这是最引人注目的特性；同时磁 流变液具有较大的屈服应力，在240kA/m时可 达100kPa，是电流变液的20~50倍；并且磁流 变液具有良好的动力学和温度稳定性，因而近年 来受到了国内外科技界和工业界的高度重视，美 国、日本、德国等国的许多科学家和一些企业纷 纷投资开展研究，并且已有产品专利与不同型号 的磁流变液产品上市。
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物质磁性的来源
有了磁场的概念，我们便可以深入理解一些磁现 象。例如，指南针之所有能够指示方向，实际上 是由于指南针处于地球磁场中，地球的N极和S极 分别对指南针的S极和N极的吸引力使得指南针转 动，直至指南针的N极正好指向地球的S极（北 极），指南针的S极指向地球的N极（南极）为止。 又如，如果把一个指南针和一根金属导线平行放 置，再向导线内通电，那么，导线电流产生的磁 场就会和指南针的磁场发生相互作用，使得指南 针转动，直到它和导线垂直为止。