铁磁材料(一)
铁磁材料的磁化与磁化曲线
虽然利用铁磁材料可以使磁通约束在铁 心范围内，但由于制造和结构上的原因，磁 路中常会含有空气隙，使极少数磁力线扩散 出去造成所谓的边缘效应，如图8-9所示。 另外，还会有少量磁力线不经过铁心而经过 空气形成磁回路，这种磁通称为漏磁通。漏 磁通相对主磁通来说，所占比例很小，所以 一般可忽略不计。
如果把铁磁材料置入外磁场中，这时大多数磁畴都会趋 向与外磁场的方向规则的排列，因而在铁磁材料内部形 成了很强的与外磁场同方向的附加磁场，从而大大地增 强了磁感应强度，即铁磁材料被磁化了，如图8-1b所示。 当外加磁场进一步加强，所有磁畴的方向都几乎转向外 加磁场方向，这时附加磁场不再加强，这种现象叫做磁 饱和，如图8-1c所示。
第二节 磁路与此路定律
一、磁路
在电机，变压器及其它各种电磁器件中，常 用铁磁材料做成一定形状的铁心。其目的一是用 较小的励磁电流能够产生足够大的磁通；二是将 磁通限定在一定的范围之内。如图8-7所示。
在图8-7b中，磁感应线几乎都是沿着铁心形 成闭合回路。因此这种由铁磁材料构成的，让磁 通集中通过的闭合路径叫磁路。
（二） 磁化曲线
不同种类的铁磁性物质，其磁化性能是不同的。工 程上常用磁化曲线表示各种铁磁性物质的磁化特性。 磁化曲线是铁磁性物质的磁感应强B与外磁场的磁
场强度H之间的关系曲线，所以又 B H叫曲线。
铁磁物质的磁化曲线可用试验测定。测量铁磁物质 磁化曲线的装置如图8-2所示。
1.起始磁化曲线
4、基本磁化曲线
对同一铁磁材料，取不同的Hm反复磁化， 将得到一系列磁滞回线，如图8-4b所示。 各磁滞回线的顶点联成的曲线 ON称为基本 磁化曲线，简称磁化曲线。工程上常用基 本磁化曲线进行磁路计算。
二、铁磁材料的磁性能
磁铁的材质及性能
磁铁的材质及性能一、磁铁的种类磁铁的种类很多，一般分为永磁和软磁两大类，我们所说的磁铁，一般都是指永磁磁铁，永磁磁铁又分二大分类：第一大类是：金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁（Nd2Fe14B）、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁（ALNiCO）第二大类是：铁氧体永磁材料（Ferrite）1、钕铁硼磁铁：它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能，其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。
其本身的机械加工性能亦相当之好，工作温度最高可达200摄氏度。
而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。
但因为其化学活性很强，所以必须对其表面凃层处理。
(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。
2. 铁氧体磁铁：它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。
通过陶瓷工艺法制造而成，质地比较硬，属脆性材料，由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中，已成为应用最为广泛的永磁体。
3. 铝镍钴磁铁：是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。
铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状，可加工性很好。
铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数，工作温度可高达600摄氏度以上。
铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
4、钐钴磁铁（SmCo）：依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。
由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。
钐钴（SmCo）作为稀土永磁铁，不但有着较高的磁能积（14-28MGOe）、可靠的矫顽力和良好的温度特性。
与钕铁硼磁铁相比，钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。
二、磁铁使用注意事项下面是关于磁铁的使用注意事项，在使用磁铁产品之前请您务必先行阅读。
1．磁铁在使用过程中应确保工作场所洁净，以免铁屑等细小杂质吸附在磁铁表面影响产品的正常使用。
2．钕铁硼磁铁适宜存放在通风干燥的室内，酸性、碱性、有机溶剂、水中、高温潮湿的环境容易使磁体产生锈蚀，镀层脱落磁体粉化退磁。
1简述铁磁材料的磁化过程
1简述铁磁材料的磁化过程铁磁材料是一类能够在外磁场作用下具有明显磁性的材料，具有较高的磁导率和易磁化的特点。
其磁化过程包括磁矩的定向、自发磁化以及磁饱和等几个阶段。
首先，在无外磁场的情况下，铁磁材料内部的各个原子或离子具有随机的磁矩方向，即处于无序状态。
当外磁场作用于铁磁材料时，磁场将导致材料内部磁矩排列发生定向。
其次，在外磁场作用下，铁磁材料中的磁矩趋向于与外磁场方向一致。
这是因为，外磁场使得磁矩所受到的力矩倾向于将磁矩与外磁场保持平行或反平行的方向。
随着外磁场的增大，越来越多的磁矩将定向于与外磁场方向一致，直到达到一定的磁场强度，即磁饱和。
然而，即使在无外磁场的情况下，铁磁材料仍然表现出自发的磁化行为。
这是因为铁磁材料内部存在着相邻磁矩之间的相互作用。
在无外磁场中，这种相互作用将导致磁矩自发地定向于同一方向，并形成磁畴结构。
磁畴是由一组具有相同磁矩方向的原子或离子组成的区域，磁畴的大小和数量随着材料的性质而有所变化。
当外磁场作用于铁磁材料时，磁畴结构将受到扭曲或破坏，从而引发磁矩的定向变化。
在外磁场强度增大的情况下，磁畴将逐渐减小并最终消失，所有的磁矩将定向于外磁场方向。
这时，铁磁材料达到了磁饱和状态。
总体来说，铁磁材料的磁化过程可以分为磁矩定向、自发磁化和磁饱和三个阶段。
其中，磁矩定向是在外磁场作用下，铁磁材料中的磁矩趋向于与外磁场方向一致；自发磁化是在无外磁场的情况下，铁磁材料内部的磁矩自发地定向于同一方向并形成磁畴结构；而磁饱和则是指铁磁材料中的所有磁矩都定向于外磁场方向，无法进一步增加磁化强度的状态。
这一过程在铁磁材料的性质调控和应用中具有重要的意义。
铁磁性基础知识
铁磁性基础知识铁磁性基础知识2010-12-26 10：06铁磁性Ferromagnetism铁、钴、镍及一些稀土元素存在独特的磁性现象称为铁磁性，这个名称的由来是因为铁是具有铁磁性物质中最常见也是最典型的。
钐(Samarium)，钕(neodymium)与钴的合金常被用来制造强磁铁。
铁磁性材料存在长程序，即磁畴内每个原子的未配对电子自旋倾向于平行排列。
因此，在磁畴内磁性是非常强的，但材料整体可能并不体现出强磁性，因为不同磁畴的磁性取向可能是随机排列的。
如果我们外加一个微小磁场，比如螺线管的磁场会使本来随机排列的磁畴取向一致，这时我们说材料被磁化。
材料被磁化后，将得到很强的磁场，这就是电磁铁的物理原理。
剩磁：当外加磁场去掉后，材料仍会剩余一些磁场，或者说材料"记忆"了它们被磁化的历史。
这种现象叫作剩磁，所谓永磁体就是被磁化后，剩磁很大。
居里温度(Curie temperature)：当温度很高时，由于无规则热运动的增强，磁性会消失，这个临界温度叫居里温度。
磁致伸缩(magnetostriction)：如果我们考察铁磁材料在外加磁场下的机械响应，会发现在外加磁场方向，材料的长度会发生微小的改变，这种性质叫作磁致伸缩。
产生铁磁性条件：铁磁质的自发磁化：铁磁现象虽然发现很早，然而这些现象的本质原因和规律，还是在本世纪初才开始认识的。
1907年法国科学家外斯系统地提出了铁磁性假说，其主要内容有：铁磁物质内部存在很强的"分子场"，在"分子场"的作用下，原子磁矩趋于同向平行排列，即自发磁化至饱和，称为自发磁化；铁磁体自发磁化分成若干个小区域(这种自发磁化至饱和的小区域称为磁畴)，由于各个区域(磁畴)的磁化方向各不相同，其磁性彼此相互抵消，所以大块铁磁体对外不显示磁性。
外斯的假说取得了很大成功，实验证明了它的正确性，并在此基础上发展了现代的铁磁性理论。
铁磁材料实验报告
铁磁材料实验报告引言铁磁材料是一类具有铁磁性质的物质，其中最常见的是铁、镍和钴。
铁磁性是指这类物质在外加磁场的作用下，会在其内部产生稳定的磁畴结构，并表现出明显的磁性行为。
本实验旨在研究铁磁材料的磁性质，并探索其磁化曲线和饱和磁化强度的测量方法。
实验仪器与材料1. 铁磁材料样品（铁、镍、钴）2. 恒定直流电源3. 高斯计4. 恒流电源5. 磁化曲线测量仪实验步骤1. 实验一：磁性质的初步观察利用恒定直流电源和高斯计，观察不同铁磁材料在外加磁场下的磁性质。
1. 将不同铁磁材料样品分别放置在高斯计的磁场测量区域。
2. 逐渐增加外加磁场，观察材料的磁化情况，并记录相应的磁场强度和磁感应强度。
2. 实验二：磁化曲线测量使用磁化曲线测量仪，测量铁磁材料的磁化曲线。
1. 将铁磁材料样品放置在磁化曲线测量仪的磁场测量区域。
2. 通过调节恒流电源，逐渐增大电流，从而改变外加磁场。
3. 记录不同电流下的磁感应强度，并绘制磁化曲线图。
实验结果与分析实验一：磁性质的初步观察实验中观察到不同铁磁材料在外加磁场下都显示出明显的磁性质。
其中，铁表现出最强的磁性，紧随其后的是镍和钴。
这符合铁磁材料的铁磁性质特点。
实验二：磁化曲线测量通过磁化曲线测量仪测得铁磁材料的磁化曲线数据，并绘制出相应的磁化曲线图。
根据实验数据可以得到以下结论：1. 随着外加磁场的增大，铁磁材料的磁感应强度也逐渐增大。
2. 当外加磁场达到一定值时，磁感应强度开始趋于饱和，进一步增加外加磁场对磁感应强度的影响较小。
3. 不同铁磁材料的磁化曲线略有差异，铁磁材料的饱和磁化强度也有所不同。
实验结论通过实验观察和数据分析，我们得出以下结论：1. 铁磁材料在外加磁场下表现出明显的磁性质。
2. 铁磁材料的磁化曲线随外加磁场的增大而增大，并在一定程度上趋于饱和。
3. 不同铁磁材料的磁性质和磁化曲线略有差异，其饱和磁化强度也不同。
实验改进与展望本实验是对铁磁材料磁性质的初步研究，未来可以进一步深入研究铁磁材料的磁化机制和不同磁场条件下的磁性行为。
第二节常用的铁磁材料及其特性
第二节常用的铁磁材料及其特性常用的铁磁材料有：铁、钢和铁氧体等。
它们具有铁磁性，即在外加磁场作用下会发生磁化现象，且具有磁滞回线的特性。
铁是最常见的铁磁材料之一，其主要成分是铁元素。
铁的晶体结构为面心立方结构，其电子自旋排列的原因以及自旋向上和向下的不平衡导致了其铁磁性。
铁磁材料的磁性取决于晶体的晶粒大小、形状和组织状态等因素。
通常情况下，铁具有较高的磁导率，可以作为电感、电机、发电机等电磁设备中的磁心材料。
钢是铁磁材料中最重要的一种。
它是由铁和碳组成的合金，其中碳的含量通常在0.2%~2.1%之间。
钢的铁磁性主要取决于晶体结构、碳含量和加工工艺等因素。
钢具有高的磁导率、高磁强度和低的磁滞损耗，可以作为电机、变压器、电磁铁等电磁设备的核心材料。
铁氧体是一种由氧化铁（Fe3O4）组成的复合材料，它是一种陶瓷材料。
铁氧体的铁磁性主要是由其中的铁离子和氧离子之间的磁性耦合作用所导致的。
铁氧体具有良好的耐磁性、高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗，可以作为励磁线圈、磁记录和磁芯等应用于电子器件和通信设备中的磁性材料。
这些铁磁材料在应用中具有一些共同特性。
首先，它们都具有较高的饱和磁感应强度，即在外加磁场强度达到一定值后，材料的磁化强度将不再增加。
其次，它们都具有一定的磁滞回线特性，即在外加磁场强度发生变化时，材料的磁化强度也会随之变化，但在去磁场后，材料的磁化强度不会完全恢复到无磁场时的状态。
最后，这些材料都可以通过改变加工工艺或添加其他元素来调整其磁性能，以适应不同的应用需求。
总的来说，铁、钢和铁氧体等铁磁材料在电磁设备和通信设备中具有广泛的应用，它们的磁性能取决于材料的组织结构和物理性质。
随着科技的不断进步，铁磁材料的性能得到了不断提升，使得电磁设备和通信设备在功能上、性能上都得到了显著的提升。
铁磁性材料的性质及应用
铁磁性材料的性质及应用铁磁性材料是指在外磁场的作用下，能够发生磁畴重排，产生磁滞回线现象的材料，具有磁滞现象和磁畴结构。
常见的铁磁性材料有铁、钴、镍、铁氧体、钕铁硼等。
本文将从铁磁性材料的基本性质入手，探讨它们在磁学、电子学、通信和医疗等领域广泛的应用。
一、铁磁性材料的基本性质1. 磁滞现象铁磁性材料在外磁场的作用下，磁化强度呈线性增加，当磁场达到一定强度时，材料开始饱和磁化，此时再增加磁场强度，磁化强度并不增加，而是呈现出磁滞现象。
磁滞回线是指在逆转磁场时，磁化强度比正向磁场的磁化强度要小，构成了一个封闭的环形线，称作磁滞回线。
2. 磁畴结构铁磁性材料的微观结构一般由众多磁畴构成。
其中，每个磁畴代表着一定方向上的磁矩，相邻的磁畴方向可以相互垂直或平行。
在没有外磁场作用下，相邻磁畴的方向是随机存在的。
当外磁场作用于铁磁性材料时，磁畴会重新排列，使得外磁场的方向和磁畴中磁矩的方向尽量平行。
这种重新排列使得铁磁性材料能够表现出特殊的磁性质。
3. 电阻变化在外磁场的作用下，部分铁磁性材料的导电性会发生改变。
即在磁场的作用下，电阻率也会发生变化，这种现象被称为磁电阻效应。
这种性质使铁磁性材料在磁传感器和磁存储器等应用中得到广泛的应用。
二、铁磁性材料的应用1. 磁性材料在电子学中的应用铁磁性材料在电子学中应用广泛，如磁场感应器、磁头、薄膜电阻器、铁氧体材料等。
铁磁性材料的应用在磁传感器和磁存储器等领域很有前途。
比如在磁存储器中，铁磁性材料可以用于制造读写头，大幅度提高了存储容量。
铁磁性材料借助磁电阻效应还能被用于电子元器件的制造，如一些磁电阻存储器的芯片，能够大大提高存储容量和数据速率。
2. 磁性材料在通信中的应用磁性材料的应用不仅仅局限在电子学领域，它们也广泛应用于通信产业。
铁氧体材料在通信中的应用十分广泛，比如镍铁氧体材料可以用于生产微波器件、快速磁相移器等，而锰铁氧体材料可以用于生产载波通讯系统、防电磁波干扰器、天线等，是通信领域必不可少的材料。
铁磁性材料有哪些
铁磁性材料有哪些
铁磁性材料是一类在外加磁场作用下会产生显著磁化的材料。
它们通常具有高磁导率和低电阻率，并且在一定温度范围内会表现出磁性。
铁磁性材料在许多领域都有重要的应用，比如电子设备、磁记录和磁传感器等。
那么，铁磁性材料都有哪些呢？
首先，铁是最常见的铁磁性材料之一。
它在室温下是铁磁性的，具有很强的磁性。
铁被广泛用于制造电动机、变压器和磁性材料等。
其次，镍也是一种常见的铁磁性材料。
它在室温下也是铁磁性的，具有很高的磁导率和低的电阻率。
镍常用于制造磁芯、磁头和其他磁性元件。
除了铁和镍，钴也是一种重要的铁磁性材料。
它在室温下同样表现出铁磁性，并且具有很高的矫顽力和磁导率。
钴被广泛应用于制造永磁材料、磁性合金和磁性元件等。
除了这些常见的铁磁性材料，还有一些稀土元素和其化合物也表现出铁磁性。
比如钆、铽、镝等稀土元素，它们的化合物在低温下会表现出铁磁性，并且具有很高的磁矩和磁导率。
这些稀土铁磁性材料在高性能磁性材料领域有着重要的应用。
此外，铁磁性材料还包括一些合金材料，比如铁-铝合金、铁-硅合金等。
这些合金材料在特定成分和热处理条件下会表现出铁磁性，并且具有一些特殊的磁性特性，被广泛应用于电力工程、通讯设备和航空航天等领域。
总的来说，铁磁性材料种类繁多，具有广泛的应用前景。
它们在现代工业和科技领域发挥着重要作用，不断推动着人类社会的发展进步。
随着科学技术的不断进步，相信铁磁性材料的应用领域会越来越广泛，性能也会不断提升。
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铁磁材料(一)
论文关键词：铁磁材料磁导率磁滞软磁材料硬磁材料矩磁材料
论文摘要：铁磁材料在现代科学技术中得到广泛的应用,随着材料科学的发展,它已成为一种重要的智能材料。
本文主要介绍铁磁材料的原理，分类，及其应用；并对三类主要铁磁材料详细介绍，包括软磁材料，硬磁材料，矩磁材料。
引言
随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉。
氧化铁。
细铁丝等。
到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。
直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。
到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。
从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达。
电视广播。
集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。
进入70年代，随着电讯。
自动控制。
计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。
铁磁材料是受到外磁场作用时显示很强磁性的材料。
例如铁，钴，镍和它们的一些合金，稀土族金属以及一些氧化物都属于铁磁材料，具有明显而特殊的磁性。
首先，它们都有很大的磁导率μ；其次，它们都有明显的磁滞效应。
磁导率（magneticpermeability）：表征磁介质磁性的物理量。
常用符号μ表示，μ为介质的磁导率，或称绝对磁导率。
磁滞----铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。
高磁导率是铁磁材料应用特别广泛的主要原因。
磁滞特性使永磁体的制造成为可能，但在许多其他应用中却带来不利影响。
当铁磁材料处于交变磁场中时将沿磁滞回线反复被磁化。
在反复磁化的过程中要消耗额外的能量，以热的形式从铁磁材料中释放，这种能量损耗称为磁滞损耗，磁滞损耗不仅造成能量的浪费，而且使铁芯的温度升高，导致绝缘材料的老化，所以应尽量减少。
软磁材料（softmagneticmaterial）：具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。
软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。
软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。
软磁材料主要有，以金属软磁材料（以硅钢片，坡莫合金等为代表，包括Fe系，FeSiAl 系和FeGo系等）和铁氧体软磁材料（如MnZn系，NiZn系和MgZn系等）为代表的晶体材料，非晶态软磁合金（主要分为Fe基和Go基两种）以及近年来发展起来的纳米晶软磁合金，如纳米粒状组织软磁合金，纳米结构软磁薄膜和纳米线等等。
应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。
硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。
硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。
这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而且在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。
硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等。
在电学中硬磁材料的主要作应是产生磁力线，然后让运动的导线切割磁力线，从而产生电流。
磁带录音原理：硬磁性材料被磁化以后，还留有剩磁，剩磁的强弱和方向随磁化时磁性的强弱和方向而定。
录音磁带是由带基、粘合剂和磁粉层组成。
带基一般采用聚碳酸脂或氯乙烯等制成。
磁粉是用剩磁强的r－Fe2O3或CrO2细粉。
录音时，是把与声音变化相对应的电流，经过放大后，送到录音磁头的线圈内，使磁头铁芯的缝隙中产生集中的磁场。
随着线圈电流的变化，磁场的方向和强度也作相应的变化。
当磁带匀速地通过磁头缝隙时，磁场就穿过磁带并使它磁化。
由于磁带离开磁头后留有相应的剩磁，其极性和强度与原来的声音相对应。
磁带不断移动，声音也就不断地被记录在磁带上。