磁性材料的研究现状与应用

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磁性材料的研究与应用

磁性材料的研究与应用

磁性材料的研究与应用磁性材料是一类能够产生磁场并且受到磁场作用的物质,广泛应用于科学研究、电子工程、医学、能源等领域。

本文将从磁性材料的基本概念、研究方法和应用领域等方面进行论述。

一、磁性材料的基本概念磁性材料是指在外加磁场下显现出磁性的物质。

据其不同磁性特点,磁性材料大致可分为铁磁材料、亚铁磁材料和顺磁材料三类。

铁磁材料具有强烈的磁性,能够持续保持自发磁化;亚铁磁材料在外加磁场下产生磁化,但在去除磁场后磁化会消失;顺磁材料只在外加磁场下磁化,去除磁场后不具磁性。

二、磁性材料的研究方法1. 磁性测试磁性材料的研究需要通过磁性测试来确定其磁场特性。

常用的磁性测试方法主要有霍尔效应法、磁滞回线法和超导量子干涉磁强计等。

这些方法可以测量材料的磁感应强度、磁场强度和磁化曲线等参数。

2. 微结构分析微结构分析是研究磁性材料的重要手段之一。

通过透射电镜、扫描电镜等显微镜观察材料的晶体结构、晶界和纳米级尺寸特征,可以揭示材料内部的磁性行为和性能表现。

3. 磁性理论模拟磁性材料的行为可以通过磁性理论模拟来解释和预测。

常用的理论模拟方法有量子力学、分子动力学和蒙特卡洛模拟等。

这些模拟方法能够模拟材料的磁结构、磁化强度和磁化动力学等。

三、磁性材料的应用领域1. 计算机科学与信息技术磁性材料在计算机科学和信息技术中的应用主要体现在磁存储领域。

硬盘、磁带等磁存储介质都采用了铁磁材料,利用其可持续的自发磁化特性实现信息的读写。

2. 电子工程磁性材料在电子工程中有着广泛的应用。

例如,磁性材料可用于电感元件、变压器、电能计量等领域,利用其良好的磁导率和磁饱和特性。

3. 医学磁性材料在医学领域有着重要的应用。

例如,磁共振成像(MRI)技术中需要用到磁性材料来产生强大的磁场,用于观察人体内部的结构和器官。

4. 能源磁性材料在能源领域的应用也越来越广泛。

磁性材料可以应用于发电装置、电动汽车、磁能回收等领域,利用其磁矩定向和磁致伸缩特性实现能量转换和存储。

磁性材料研究进展:新型磁性材料的性能与应用探索

磁性材料研究进展:新型磁性材料的性能与应用探索

磁性材料研究进展:新型磁性材料的性能与应用探索引言磁性材料是一类具有特殊磁性性质的材料,广泛用于各个领域,如电子器件、磁存储、医学影像等。

随着科技的发展,对于磁性材料的性能和应用的需求也越来越高。

本文将着重介绍新型磁性材料的研究进展,包括其性能优势、实验准备及过程、以及在各个专业领域的应用。

一、新型磁性材料的性能优势新型磁性材料的研究旨在寻找具有更高磁性能、更低能耗、更广泛温度适应性和更好的稳定性的材料。

在物理学定律的指导下,我们可以通过磁性材料的化学组成、晶体结构等方面进行改进,以获得更好的性能。

一种被广泛研究的新型磁性材料是稀土永磁材料。

定律中磁动力学性质和永磁性质的关联可以指导我们设计稀土永磁材料,使其具有更高的剩磁和高矫顽力,以满足现代电子产品对磁性材料的需求。

同时,通过研究稀土磁性材料的自旋耦合机制和磁畴壁移动特性,我们还可以尝试设计出具有更低的翻转能耗和更高的翻转速度的材料。

二、实验准备及过程为了研究新型磁性材料的性能,我们需要进行一系列实验。

下面是一个基于磁畴壁移动的实验过程的详细解读。

1. 实验准备首先,我们需要选择合适的磁性材料样品。

在选择过程中,我们可以根据需要的性能参数来筛选出合适的样品,如剩余磁场、矫顽力和磁化曲线等。

接下来,我们需要准备一台高分辨率的磁力显微镜。

这种显微镜可以通过磁力探测器检测样品表面的磁场变化,并通过显微镜镜头对其进行放大和观察。

最后,我们需要一个外加磁场的装置。

这个装置可以提供一个稳定的外部磁场,以研究样品中磁畴壁的移动。

2. 实验过程在实验过程中,我们首先将样品放置在磁力显微镜中,并通过调整显微镜镜头的位置和焦距来获得最佳的观察效果。

然后,我们将外部磁场应用到样品上,以产生足够的磁场梯度,使磁畴壁得以移动。

在应用外部磁场后,我们可以观察到样品表面磁畴壁的移动。

通过显微镜镜头的放大和磁力探测器的信号,我们可以了解样品中磁畴壁的形态和移动速度。

同时,我们还可以通过改变外部磁场的方向和强度,来研究磁畴壁的响应行为。

铁磁材料的研究与应用

铁磁材料的研究与应用

铁磁材料的研究与应用铁磁材料是指具有铁磁性质的材料,是目前材料物理学和材料科学的研究热点之一。

铁磁材料具有磁饱和强度高、磁导率大、磁滞回线窄、磁耦合系数大、良好的磁导性和电导性等特点,广泛应用于磁头、磁盘、电机、变压器和磁耦合器等领域。

一、铁磁材料的基本特性铁磁材料的基本特性是通过材料的物化特性来描述的。

首先,铁磁材料的饱和磁场强度高,即当外加磁场强度增大到一定程度时,材料的磁化强度将达到磁饱和,此时材料将不能再被磁化。

其次,铁磁材料的磁滞回线窄,即当外加磁场强度加大或减小时,磁性材料的磁化强度也将随之增大或减小,并呈现出一定的滞后性,这种滞后效应所对应的曲线就称为磁滞回线。

铁磁材料的磁滞回线窄,意味着材料具有更为稳定的磁性能。

除此之外,铁磁材料的磁导率大,即材料在外加磁场的作用下,所呈现出的磁场强度与磁化强度之间的比值大,这种比值所决定的参数就是材料的磁导率。

铁磁材料的磁导率大,可以更好地应用于电感器、磁头、磁盘等领域。

二、铁磁材料的制备技术铁磁材料的制备技术是关系到铁磁材料性质和应用的一个重要方面。

目前工业上生产的铁磁材料主要是硅钢板和铁氧体材料。

硅钢板是利用钢材的磁带轧制工艺和热处理工艺制备而成的,它的主要成分是铁、硅、碳和少量杂质,因为硅元素的加入使得铁磁材料的磁导率大大提高,同时由于在制备过程中对硅钢板的表面进行绝缘处理能够降低铁磁材料的涡流损耗。

而铁氧体则是材料科学研究中相对较新的制备技术,其通过利用磁性离子、氧元素和非磁性离子间的相互作用所形成的具有良好铁磁性能的复合材料,铁氧体材料的制备工艺因为要求材料形貌规整、纯度高、结晶致密,所以需要较高的生产技术和生产工艺设备。

三、铁磁材料的应用现状与展望铁磁材料目前应用领域十分广泛,主要涉及到电磁、电力、电子、计算机、通信、医疗等领域。

电磁领域中,铁磁材料主要应用于制作电动机、磁耦合器、变压器、发电机、电子继电器等电力设备,这些设备的重要部件均选用了具有铁磁性能的材料,用以提高设备的工作效率和稳定性。

铁磁材料的磁性研究与应用

铁磁材料的磁性研究与应用

铁磁材料的磁性研究与应用随着科学技术的不断发展,人类对于材料的研究日益深入,特别是在磁性材料的研究领域中,更是取得了诸多新的成果。

其中,铁磁材料作为一类重要的磁性材料,其磁性的研究与应用也备受关注。

一、铁磁材料的磁性铁磁材料是一类能持续保持磁性的物质,它们包括了铁、镍、钴等金属及其合金。

这类材料具有高饱和磁感应强度、高矫顽力等优点,并且稳定性较强,在电机、传感器、磁卡等各种领域都有广泛的应用。

在磁性的研究中,铁磁材料的磁性表现出了一系列的现象,如顺磁、铁磁、反铁磁等。

在顺磁性中,当物质中存在着一定的未成对自旋电子(即分子场)时,分子场会增强磁化强度,从而形成顺磁性。

而在铁磁性中,当物质中的电子磁矩最大时,形成铁磁性。

反铁磁性则不同于铁磁性,它的磁性主要是由区域性反向排列的微观磁性单元所造成的。

二、铁磁材料的应用铁磁材料在工业和生活中的应用十分广泛,下面为大家介绍几个具体的应用领域。

1.电机在电机领域中,铁磁材料是制作电机转子和定子的重要材料之一。

在现代工业中,各种大小不同、功率不同的电机都依靠铁磁材料来制造。

2.传感器铁磁材料作为一种磁性材料,能够感受并产生磁场,所以在传感器中也广泛应用。

如在运动传感器中使用铁磁材料,就可以利用材料的磁性进行测量,并将信号转化为数字信号,以判断物体的位置和速度。

3.磁性存储器铁磁材料作为一种存储介质,可以保持信息的稳定性,而且具有容量大、速度快、保存时间长的特点。

因此,在电脑硬盘、U 盘等存储器中的磁性材料也是铁磁材料。

4.磁卡在磁卡制造方面,铁磁材料也是不可或缺的一种材料。

因为铁磁材料中的磁性能够保持长期稳定的状态,能够记录信息,所以可以将其用于制作磁条,并用于支付、门禁系统等领域。

总之,铁磁材料的磁性研究与应用涵盖了诸多领域,其磁性特性和性能的进一步研究和开发,将为未来的科技创新和社会进步提供一定的支持和帮助。

铁氧体磁性材料的研究和应用

铁氧体磁性材料的研究和应用

铁氧体磁性材料的研究和应用随着科技的不断发展,人们对材料科学的研究也越来越深入。

作为一种重要的功能材料,磁性材料得到了广泛应用。

其中,铁氧体磁性材料具有高磁性能、良好的耐腐蚀性和热稳定性等优点,成为科学家们关注的热点。

本文介绍铁氧体磁性材料的研究进展和应用前景。

一、铁氧体磁性材料研究进展铁氧体是由Fe3O4组成的一种氧化物,具有良好的磁性能,因此被广泛应用于电子、通信、航空航天等领域。

然而,其在一定温度范围内,磁性能受到温度的影响,即所谓的居里温度,使其在磁性存储器等高温环境下的应用受限。

近年来,科学家们在铁氧体磁性材料的研究上取得了突破性进展。

例如,研究团队通过改变铁氧体晶体结构,使其居里温度提高至500℃以上,从而扩大了其在高温环境中的应用范围。

此外,还有一些研究团队致力于提高铁氧体磁性材料的稳定性和储存密度,从而使其在信息存储、传输等领域的应用更加广泛。

二、铁氧体磁性材料的应用前景由于铁氧体磁性材料具有高磁性能、良好的耐腐蚀性和热稳定性等优点,因此其在众多领域有着广泛的应用前景。

1.电子领域铁氧体磁性材料可以用于电子元器件的制造,例如功率电感器、变压器、高频滤波器等,同时在计算机硬盘驱动器的磁性读写头中也有应用。

此外,磁性存储器、磁卡、磁带等也是铁氧体磁性材料的应用领域。

2.通讯领域由于铁氧体磁性材料具有高度方向性的磁性能,因此可用于制作天线、滤波器、扼流圈等电子通讯元器件。

3.医学领域铁氧体磁性材料具有良好的生物相容性,可以用于医学检测、磁性成像、药物传递等领域。

例如,一些研究人员在铁氧体磁性材料上表面修饰了药物,并利用其磁性使药物靶向输送至病灶区,这一技术具有重要的医学应用价值。

4.环保领域铁氧体在石油、石化等行业的废水处理方面也有应用,可用于去除水中铁、锰、镍等重金属离子,同时具有良好的可循环性。

总而言之,铁氧体磁性材料具有广泛的应用前景,其在电子、通信、医学等众多领域中的应用将会更加广泛。

磁性材料的研究进展与应用

磁性材料的研究进展与应用

磁性材料的研究进展与应用现代科技离不开材料科学的发展,而磁性材料便是其中的一个重要分支。

磁性材料在生产生活以及军事国防等各个领域都有广泛的应用,其重要性不言而喻。

近年来,磁性材料的研究也在不断深入,这篇文章就来谈一谈磁性材料的研究进展与应用。

一、人造磁体的磁场稳定性研究人造磁体的磁场稳定性是判断其使用寿命的关键指标之一。

磁场稳定性并不能通过一两次测量就确定,而是需要长时间的跟踪观测。

为了提高人造磁体的磁场稳定性,研究人员从各个方面入手,如材料制备、工艺改进、设计优化等。

在新材料的研究方面,研究人员发现具有高磁各向异性和高饱和磁感应强度的纳米晶粒磁体具有较好的稳定性。

同时,改进制备工艺也能提高磁体的稳定性。

比如改进成分比例、优化离子注入能量等。

在磁体设计方面,改变线圈组合方式、优化感应体积等也能提高磁场的稳定性。

深入研究人造磁体磁场稳定性的同时,也需要充分考虑其实际使用环境。

比如在核聚变反应堆等高辐射环境下的稳定性问题。

只有在真正的实际环境中进行测试,才能更准确地评估其稳定性表现。

二、磁制冷技术的应用磁制冷技术是一种新兴的制冷技术,与传统气体制冷、压缩机制冷等技术相比,磁制冷技术具有更高的制冷效率、更低的工作噪声、更小的体积等优势。

利用磁制冷技术可以制造出更节能、更环保、更健康的制冷设备。

磁制冷技术的核心就是磁性材料的磁焓变化,当一个磁体受到外界磁场的作用时,会发生一定的磁焓变化,这种磁焓变化会转化为温度变化,从而实现对制冷介质的冷却效果。

通过对磁性材料的磁焓变化机制的深入研究,科研人员逐渐掌握了其制冷原理。

目前,磁制冷技术已经在各个领域得到了广泛应用。

比如在电子设备、汽车空调、医疗领域等。

三、高磁场环境下的研究高磁场环境下的磁性材料研究一直是磁性材料领域的热点之一。

在高磁场环境下,磁性材料的磁化状态会发生变化,其性能表现也会发生变化。

因此,研究高磁场下的磁性材料,不仅对于制造高磁能器件、储能器等有着重要意义,还能推动整个磁性材料领域的发展。

铁氧体磁性特性的研究和应用

铁氧体磁性特性的研究和应用

铁氧体磁性特性的研究和应用铁氧体是指由铁氧化物和其他氧化物组成的复合材料,具有磁性和导电性等特性,因而在众多领域应用广泛。

其中磁性特性是其最为重要的性质之一,本文将从铁氧体的磁性特性出发,探讨其研究现状和应用前景。

二、铁氧体的磁性特性铁氧体的磁性特性来源于其晶体结构,它是一种磁性材料,具有高磁导率、高磁感应强度、低磁阻、低热膨胀系数等特点。

铁氧体的磁性是由于其中铁离子的自旋磁矩所致,当外加磁场时,每个磁矩都会偏转,从而形成了整体的磁化。

铁氧体的磁性与晶体结构、成分及制备工艺等因素密切相关。

三、铁氧体磁性特性的研究现状铁氧体的磁性特性研究与材料制备密不可分,目前,已有许多学者通过各种手段研究铁氧体磁性的相关问题。

1. 晶体结构对铁氧体磁性的影响有研究表明,铁氧体的晶体结构对其磁性有着显著的影响。

例如,NdFeO3具有LaFeO3型晶体结构,而LaFeO3型晶体结构的铁氧体具有较弱的磁性,说明了晶体结构的改变对铁氧体的磁性也有着直接的影响。

2. 成分对铁氧体磁性的影响铁氧体的成分也是其磁性特性的重要因素,只有在一定的成分配比下,铁氧体才能具有较好的磁性特性。

其中,铁氧体中铁氧化物的含量和粒子大小是影响其磁性的重要因素之一。

因此,通过改变成分配比和制备工艺等手段,可以实现对铁氧体磁性的调控与优化。

3. 应用方向的研究铁氧体磁性的研究不仅限于学术研究,其应用也非常广泛,例如在电器、通讯、医疗等许多领域中都有其应用。

其中,应用最广泛的就是铁氧体磁芯。

铁氧体磁芯是一种具有高温稳定性、低损耗、高频特性等特点的非晶材料,广泛应用于各种电子元器件中。

在医疗领域,铁氧体也有着广泛的应用前景。

例如,可通过铁氧体的磁性特性对人体进行诊断和治疗,如采用铁氧体制成的磁共振成像(MRI)装置就是一种应用范围较广的医用设备。

四、结论综上所述,铁氧体的磁性特性是其最为重要的性质之一,具有广泛的研究和应用价值。

研究者们通过各种手段对铁氧体磁性特性的影响因素进行了深入研究,并对其应用方向进行了广泛探索。

磁性材料的研究与应用前景分析

磁性材料的研究与应用前景分析

磁性材料的研究与应用前景分析磁性材料是一种特殊的材料,具有磁性的特性,广泛应用于工业、科技、医疗及军事等领域。

随着科技的发展,磁性材料的研究和应用也越来越广泛,今天我们就来探讨一下磁性材料的研究现状和未来应用前景。

现状分析磁性材料根据磁性特性可分为软磁性材料和硬磁性材料。

软磁材料在磁场作用下,磁化容易转向的材料,如铁铝硅、镍铁、铁氢等;硬磁材料在磁场作用下,磁化不容易转向的材料,如钕铁硼,钴钱松等等。

目前,磁性材料的研究聚焦在以下几个方面:1. 磁性材料的设计磁性材料的设计主要是以提高材料磁性性能为目标,包括磁滞回线、矫顽力、磁软硬等特征。

2. 磁性材料的性能研究磁性材料的性能研究包括磁化机制、磁化动力学、磁电过渡、自旋及磁结构、磁化调控方法等方面。

3. 磁性材料的制备与处理技术磁性材料的制备与处理技术包括溶胶凝胶法、机械合金化法、熔化法、人工晶体生长法、薄膜技术等,目的是寻求制备工艺的可控性、晶体品质优良性和界面结合性等方面的优化。

应用前景磁性材料的应用前景非常广阔。

以下几个领域是其研究和应用的重点方向。

1. 磁存储器件磁存储器是当前计算机存储器中最主要的存储方式。

随着磁性材料性能的提高,其在磁存储器件技术方面的应用将越来越广泛,既可应用于磁盘、磁带、磁芯存储器,又可应用于磁随机存取存储器等。

2. 磁性传感器磁性传感技术作为一种极具发展潜力的传感技术,应用广泛于水、电、气、热、生化、环保等多个领域。

目前磁性传感技术已广泛应用于汽车、工业、医疗、军事等领域。

3. 磁性催化材料磁性催化材料是一种特殊的催化材料,它是在磁性材料表面修饰的催化剂,用于各种有机合成反应的催化反应,如氧化反应、加氢反应等。

具有参数可控、分子运动能力强、降解有机废水等特点,是环境友好型催化材料的新方向。

4. 生物医学材料磁性材料能被人体组织轻松吸收和排除,且具有磁性,可以辅助医学影像的开展,如磁共振显像MRI技术和磁导航技术,同时可制备出针头等磁性医疗器械。

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磁性材料的研究现状与应用
磁性材料是功能材料的重要分支,利用磁性材料制成的磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能,广泛地应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域,尤其在信息技术领域已成为不可缺少的组成部分。

磁性材料大体上分为两类:其一为铁磁有序的金属磁性材料;其二绝大多数为亚铁磁有序、具有半导体导电性质的非金属磁性材料。

磁性材料的发展过程大致可分为三个阶段:50年代以前主要研究金属磁性材料;50到80年代为铁氧体的黄金时代,除电力工业外,各领域中铁氧体占绝对优势;90年代以来,纳米磁性材料崛起。

磁性材料由3d过渡族金属与合金的研究扩展到3d-(4f,4d,5d,5f)合金与化合物的研究与应用。

同时,磁性功能材料也得到了显著的进展。

一、磁性的描述
磁及磁现象的根源是电流,或者说磁及磁现象的微观机制是电荷的运动形成原子磁矩造成的,而且,所有的物质都是磁性体,只是由于构成物质的原子结构不同,而显示出的磁学性能不同。

有铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性、顺磁性、抗磁性以及无磁性等。

描述材料的磁性的物理量有磁化强度M、磁化率χ、磁感应强度B、磁导率µ。

根据物质磁化率的符号和大小,可以把物质的磁性大致分为五类:抗磁体、顺磁体、铁磁体、亚铁磁体和反铁磁体。

影响材料性质的有磁化强度随温度的变化。

即在不同温度下,磁化强度不同的性质。

铁磁材料的自发磁化在居里温度Tc处发生相变,Tc以下为铁磁性,而Tc以上铁磁性消失。

同样亚铁磁性材料也具有类似的特性。

另外一个必须注意的因素便是磁各向异性,即磁学特性随材料的晶体学方向不同而不同的性质,典型特征便是在不同方向施加磁场会测得不同的磁滞回线。

磁性材料的基本特征可以分为两大类:
(1)完全由物质本身(成分组分比)决定的特性。

主要有饱和磁化强度Ms和磁感应强度Bs;
(2)由物质决定,但随其晶体组织结构变化的特性。

主要有磁导率、矫顽力Hc和矩形比Br/Bs,以及磁各向异性。

由此,利用和开发磁性材料就需要有分析技术和加工工艺两个方面的进展。

从历史上而言,按材料加工技术进展区分,大体可有以下几个阶段:
(1)熔炼铸造技术,获得铁及其合金等软磁和永磁材料。

(2)粉末冶金,开发绝缘性磁性材料、陶瓷材料和稀土永磁材料。

(3)真空镀膜,开发了镀膜磁性材料及非晶磁性材料,制成磁纪录介质及微磁学器件。

(4)单原子层控制技术,制备了定向晶体学取向型、巨磁电阻多层膜、人工超晶格等有特殊用途的磁性材料。

而磁性材料的开发和利用,也就是采取以上这几种技术工艺方法来加强所需要的性能,抑制不利于所需性能的因素。

二、软磁材料和永磁材料
软磁材料,也是高磁导率材料,是应用中占比例最大的传统磁性材料,多用于磁芯。

是指由较低的外部磁场强度就可获得很大的磁化强度及高密度磁通量的材料,对这种材料的基本要求是:
(1)初始磁导率μi和最大磁导率μm要高,以提高功能效率;
(2)剩余磁通密度Br要低,饱和磁感应强度Ms要高,以节省资源并迅速响应外磁场;
(3)矫顽力Hc要小,以提高高频性能;
(4)铁损要低以提高功能效率;
(5)电阻率要高,以减少涡流损失;
(6)磁致伸缩系数要低,以降低噪声;
(7)磁各向异性系数K要低。

现在所应用的高磁导率材料主要有:合金,如硅钢(Fe-Si)、坡莫合金(Fe-Ni)、仙台斯特合金(Fe-Si-Al),用于发电机、变压器、马达等;软磁铁氧体,这方面有:Mn-Zn系、Ni-Zn 系、Cu-Zn系等,多用于变压器、线圈、天线、磁头、开关等。

另外,非晶态和薄膜也可制成软磁材料,而且还可以根据需要制备有特殊用途的磁性材料,如超晶格。

而永磁材料即高矫顽力材料,是人类最早认识到磁性的材料。

决定永磁体强度的主要指标是最大磁能积(BH)max,有较高的矫顽力Hc和较高的残留磁通密度Br,这是永磁体的“三要素”。

这方面的材料有马氏体钢,合金,如铁铬钴合金、钴镍铝合金等,铁氧体(MO·xFe2O3)等不含高价格金属元素的永磁材料。

稀土永磁材料———即稀土材料与过渡金属的合金,可分为R-Co系和R-Fe系。

粘结永磁材料是永磁材料重要的分支。

其性能虽低于烧结磁体,但它可以制备小型、异型的永磁体,广泛地应用于微型电机、办公用品、自动控制等领域。

永磁材料具有下列一些磁性上的特点:高的最大磁能积、高的矫顽力和内禀矫顽力、高的剩余磁通密度和剩余磁化强度以及高的居里温度和稳定性。

永磁材料具有广泛的应用领域,从军工到民用,从小到手表、照相机、CD机、摄像机,大到汽车、发电机、医疗器械、悬浮列车,永磁材料几乎无所不在,特别是稀土永磁材料更是发挥着重要的作用。

目前,永磁材料的研究和发展方向主要有以下两个:第一个研究方向是探索和发展新型的稀土永磁材料。

如ThMn12型体合物、Sm2Fe17Nx、Sm2Fe17C化合物等。

第二个研究方向是研制纳米复相永磁材料。

通常软磁材料的饱和磁化强度高于永磁材料,而永磁材料的磁晶各向异性又高于软磁材料,如将软磁相与永磁相在纳米尺度范围内进行复合获得高磁能积、高饱和磁化强度、高矫顽力的新型永磁材料。

三、铁氧体磁性材料
铁氧体作为一种具有铁磁性的金属氧化物,是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物。

实用化的铁氧体主要有以下几种晶体类型:①尖晶石型铁氧体,化学分子式为MFe2O4或M O﹒Fe2O3,M是指离子半径与二价铁离子相近的二价金属离子(Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Co2+等)或平均化学价为二价的多种金属离子组(如Li+0.5Fe+0.53)。

②磁铅石型铁氧体,与天然矿物—磁铅石Pb(Fe7.5Mn3.5Al0.5Ti0.5)O19有类似晶体结构,属于六角晶系,分子式为MFe l2O19或BaO·6Fe2O3,M为二价金属离子Ba2+、Sr2+、Pb2+等。

③石榴石型铁氧体,与天然石榴石(Fe,Mg)3Al2(SiO4)3有类似晶体结构,属于立方晶系,分子式为R3Fe5O12或3Me2O3﹒5Fe2O3,M表示三价稀土金属离子Y3+、Sm3+、Eu3+或Lu3+等。

④钙钦矿型铁氧体,与钙钛矿(CaTio3)有类似晶体结构,分子式为RFeO3,M表示三价稀土金属离子。

铁氧体材料组成结构同其磁率矫顽力和损耗的内票磁性不同。

各种铁氧体材料成分范围很宽,通过控制材料的组成,可以制备不同特性的铁氧体材料。

根据铁氧体磁性材料的应用情况,通常可将已被开发和正在开发的铁氧体材料分为软磁铁氧体、硬磁铁氧体、旋磁铁氧体、矩磁铁氧体和压磁铁氧体等5大类,它们又各有单晶、多晶和薄膜等多种形式。

铁氧体性能好、成本低、工艺简单、又能节约大量贵金属,已成为高频弱电领域中很有发展前途的一种非金属磁性材料。

虽然铁氧体磁性材料相对于金属磁性材料来说有很多优点,但是它还不能完全替代金属磁性材料,它和各种高质量的铁磁合金相比也有不足之处,其中最突出的是铁氧体的饱和磁化强度较低,通常只有纯铁的1/3一1/5。

这就是说,由于铁氧体单位体积中贮存的磁能较低,限制了它在要求有较高磁能密度的低频、强电和大功率领域内的应用。

四、磁性分析的应用
合金的磁化率取决于其成分、组织和结构状态,从磁化率变化的特点可以分析合金组织的变化,以及这些变化与成分和温度之间的关系,尤其对于有色金属及合金常用这种方法。

例如,根据单向固溶体的顺磁性比两相混合组织高,且混合物顺磁性和成分之间呈直线关系的规律,可以测定合金在某一温度下的最大溶解度。

而铁磁性分析在金属研究中应用广泛,可以用来研究合金的成分、相和点阵的结构、应力状态以及组织转变等方面的问题。

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