材料化学固体的磁学性质和磁性材料
化学化工物性数据手册 无机卷中数据
化学化工物性数据手册无机卷中数据一、导言化学化工物性数据手册是一本综合性的参考书籍，用于提供化学化工领域中各种物质的物性数据。
本文将详细介绍《化学化工物性数据手册》中无机卷的数据内容和标准格式。
二、数据内容1. 物质基本信息每个物质的数据条目以物质的基本信息开始，包括物质名称、化学式、分子量、密度、熔点、沸点等基本性质。
这些信息有助于读者快速了解物质的基本特征。
2. 热力学性质热力学性质是描述物质在不同温度和压力下的热学行为的数据。
包括热容、焓、熵、自由能等热力学参数。
这些数据对于研究物质的热力学性质、进行热力学计算和工艺设计具有重要意义。
3. 电化学性质电化学性质是描述物质在电化学反应中的行为的数据。
包括电导率、电极电势、电解质浓度等电化学参数。
这些数据对于研究物质的电化学性质、电化学反应机制和电化学工艺具有重要意义。
4. 光学性质光学性质是描述物质对光的吸收、透射、反射等行为的数据。
包括吸光度、透射率、折射率、反射率等光学参数。
这些数据对于研究物质的光学性质、光学材料和光学器件具有重要意义。
5. 磁学性质磁学性质是描述物质在磁场中的行为的数据。
包括磁导率、磁化强度、磁滞回线等磁学参数。
这些数据对于研究物质的磁学性质、磁性材料和磁性器件具有重要意义。
6. 力学性质力学性质是描述物质在力学加载下的行为的数据。
包括弹性模量、抗拉强度、硬度等力学参数。
这些数据对于研究物质的力学性质、材料力学性能和工程设计具有重要意义。
7. 化学性质化学性质是描述物质在化学反应中的行为的数据。
包括酸碱性、氧化还原性、溶解度等化学参数。
这些数据对于研究物质的化学性质、化学反应机理和化学工艺具有重要意义。
8. 环境安全性环境安全性是描述物质对环境和人体的影响的数据。
包括毒性、环境稳定性、生物降解性等环境安全参数。
这些数据对于评估物质的环境风险、制定环境保护措施具有重要意义。
三、标准格式《化学化工物性数据手册》中无机卷的数据采用统一的标准格式，以确保数据的准确性和可比性。
材料物理化学
材料物理化学材料物理化学是研究材料的结构、性质和变化规律的科学。
它涉及了材料的组成、结构、性能和应用等方面，是材料科学的重要分支之一。
在材料物理化学领域，我们可以深入了解材料的微观结构与宏观性能之间的关系，从而为材料的设计、制备和应用提供理论指导和技术支持。
首先，材料的物理化学性质是指材料在特定条件下的物理状态和化学反应特性。
材料的物理性质包括热学性质、光学性质、电学性质、磁学性质等，而化学性质则包括材料的化学稳定性、化学反应活性等。
通过对材料的物理化学性质进行研究，我们可以了解材料的基本特性，为材料的选取和设计提供依据。
其次，材料的结构与性能之间存在着密切的关联。
材料的结构包括原子、分子、晶格等微观结构和晶体形貌、晶界、位错等宏观结构。
不同的结构对材料的性能具有重要影响，比如晶体结构的稳定性决定了材料的热学性能，晶界的存在对材料的力学性能产生影响等。
因此，通过对材料结构与性能的研究，我们可以揭示材料性能形成的机制，为材料的改性和优化提供理论依据。
最后，材料物理化学的研究对材料的应用具有重要意义。
通过对材料的物理化学性质、结构与性能的研究，我们可以实现对材料性能的精确调控和优化，从而提高材料的工程应用性能。
比如，在材料的设计和制备过程中，可以根据材料的物理化学性质选择合适的原料和工艺条件，以实现对材料性能的精确控制。
此外，在材料的应用过程中，可以根据材料的结构与性能特点，选择合适的使用条件和环境，以延长材料的使用寿命和提高材料的性能稳定性。
综上所述，材料物理化学是一个重要的交叉学科领域，它不仅关注材料的基本性质和结构特征，还关注材料的应用性能和工程应用。
通过对材料物理化学的研究，我们可以深入了解材料的本质规律，为材料的设计、制备和应用提供理论指导和技术支持，促进材料科学的发展和应用。
磁性材料名词解释
磁性材料Jump to: navigation, search磁性材料magnetic material可由磁场感生或改变磁化强度的物质。
按照磁性的强弱，物质可以分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性等几类。
铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，其余为弱磁性物质。
现代工程上实用的磁性材料多属强磁性物质，通常所说的磁性材料即指强磁性材料。
磁性材料的用途广泛。
主要是利用其各种磁特性和特殊效应制成元件或器件；用于存储、传输和转换电磁能量与信息，或在特定空间产生一定强度和分布的磁场；有时也以材料的自然形态而直接利用(如磁性液体)。
磁性材料在电子技术领域和其他科学技术领域中都有重要的作用。
简史中国是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家。
早在战国时期就有关于天然磁性材料（如磁铁矿）的记载。
11世纪就发明了制造人工永磁材料的方法。
1086年《梦溪笔谈》记载了指南针的制作和使用。
1099～1102年有指南针用于航海的记述，同时还发现了地磁偏角的现象。
近代，电力工业的发展促进了金属磁性材料──硅钢片（Si-Fe合金）的研制。
永磁金属从 19世纪的碳钢发展到后来的稀土永磁合金，性能提高二百多倍。
随着通信技术的发展，软磁金属材料从片状改为丝状再改为粉状，仍满足不了频率扩展的要求。
20世纪40年代，荷兰J.L.斯诺伊克发明电阻率高、高频特性好的铁氧体软磁材料，接着又出现了价格低廉的永磁铁氧体。
50年代初，随着电子计算机的发展，美籍华人王安首先使用矩磁合金元件作为计算机的内存储器，不久被矩磁铁氧体记忆磁芯取代，后者在60～70年代曾对计算机的发展起过重要的作用。
50 年代初人们发现铁氧体具有独特的微波特性，制成一系列微波铁氧体器件。
压磁材料在第一次世界大战时即已用于声纳技术，但由于压电陶瓷的出现，使用有所减少。
后来又出现了强压磁性的稀土合金。
非晶态（无定形）磁性材料是近代磁学研究的成果，在发明快速淬火技术后，1967年解决了制带工艺，正向实用化过渡。
材料磁学性能-磁学性能(第四节)
50Cu 34Fe7Al 15Ni35Co 4Cu5Ti
0.95
5900
2600
0.54
44000
12000
0.34
54000
6400
0.76
123000 36000
BaO-6Fe2O3
0.32
240000 20000
TC （oC）
⎯ 760 410 860
860
450
电阻率 ρ ( Ω·m )
部分磁粉的性能
γ-Fe2O3 CrO2 CoFe 金属颗粒 钡铁氧体
比表面积 （m2/g）
15∼50
15∼40
20∼50
30∼60
25∼70
颗粒尺寸 （nm） 270∼500 190∼400 150∼400 120∼300 500∼200
颗粒体积 （10-5μm3） 30∼200 10∼100 5∼100
14
理想的磁光存储材料应具备以下基本性能：
材料的饱和磁化强度MS应偏小，以使磁光存储薄膜的磁化矢量垂直于膜面 薄膜的磁滞回线必须是矩形，即剩磁比为1，从而确保良好的记录开关特性 适中的居里温度，否则记录用半导体激光器的功率要增大 稳定的记录位尺寸d可以粗略地用d ∝1/HC表示，因此材料的矫顽力要足够大 记录材料要有高的热传导率，当激光作用时，记录介质能快速升温和冷却 热稳定性好，在记录/擦除激光光束反复作用下，材料的结构不发生变化 优良的抗氧化、抗腐蚀性能，要求存储介质经长期存放后性能不变 大面积成膜容易
易去磁，即磁滞回线很窄
高的磁导率和小的矫顽力要求材料的结构尽 量均匀，没有缺陷，在磁学上各向同性
若要在交变磁场中用作软磁材料，铁磁体应 有较大的电阻率，这可以通过材料的合金化 来做到，如铁-硅合金、铁-镍合金等
固体材料的电磁特性
固体材料的电磁特性电磁特性是指物质对电磁场的响应能力，它涉及到材料的电导率、介电常数、磁导率等物理量。
固体材料的电磁特性对于诸多领域，如电子器件、通信技术、能源传输等具有重要意义。
在本文中，我们将探讨固体材料的电导率、介电常数和磁导率对它们的电磁特性的影响。
电导率是固体材料导电能力的度量，其大小与材料内电子的自由度有关。
导电性强的材料具有较高的电导率，而对于导电性较差或绝缘性的材料，电导率较低。
例如，金属常常具有很高的电导率，因为金属中的自由电子能够在电场作用下流动；而绝缘体的电导率非常低，因为绝缘体中几乎没有自由电子可供导电。
导电率的大小直接影响着材料的电阻和电流传输的效率。
介电常数是固体材料对电场的响应程度的度量，它描述了材料在电场中的极化程度。
介电常数大的材料在电场中会产生更强的极化效应。
对于介质而言，介电常数通常是一个复数，包括实部和虚部。
实部表示介质的电容性，虚部描述了材料对电磁波的吸收程度。
对于电子器件中的电介质材料来说，介电常数的大小直接影响着其在电场中的性能。
例如，高介电常数的材料可以用于制造电容器，而在高频通信中，较低介电常数的材料可以减少信号的衰减。
磁导率是固体材料对磁场的响应程度的度量，类似于介电常数，它也包括实部和虚部。
磁导率大的材料对磁场的响应更强，而磁导率小的材料对磁场的响应较弱。
在磁性材料中，磁导率与磁化强度密切相关。
磁导率的大小对于电磁器件的设计和性能具有重要的影响。
例如在电感元件中，材料的磁导率决定了电感的大小和电流的传输效果。
除了上述三个主要的电磁特性外，其他一些特性也对固体材料的电磁性能有一定的影响。
比如漏电现象，它指的是电子在材料中发生散射和跃迁过程中的电流损耗，导致电磁波在材料中传输效果不佳。
除了影响材料的导电性能外，漏电现象还会导致信号的衰减和能量的损失。
此外，晶体结构的排列和磁矩的分布也会影响固体材料的电磁特性。
总的来说，固体材料的电磁特性是由其电导率、介电常数和磁导率等因素共同决定的。
磁性材料概论
磁性物体的
把物体置于外加磁场物体被磁化，这种被磁化的 物体称为磁性物体 根据磁铁的磁化率和符号划分性质：
抗磁性 顺磁性 弱 磁 性
物质的磁性
反铁磁性
铁磁性 强磁性 亚铁磁性
磁性材料
磁性认知的发展
• 十七世纪：英国，威廉.吉伯 ：《磁体》 • 1899年：法国，居里提出居里温度，磁性转变。 • 1905：法国，郎之万基于统计力学理论解释了顺磁性随温度的变 化。 • 1921：奥地利，泡利提出玻尔磁子作为原子磁矩的基本单位。 • 1928：英国，狄拉克用相对论量子力学完美地解释了电子的内禀 自旋和磁矩，并与德国物理学家海森伯一起证明了静电起源的交换 力的存在，奠定了现代磁学的基础。 • 1936：苏联，郎道完成了巨著《理论物理学教程》，其中包含全 面而精彩地论述现代电磁学和铁磁学的篇章。 • 1936-1948：法国，奈耳提出反铁磁性和亚铁磁性的概念。 • 1967：奥地利，斯奈特在量子磁学的指导下发现了磁能积空前 高的稀土磁体(SmCo5)，从而揭开了永磁材料发展的新篇章。
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
磁性材料的分类
第四小组
概述
磁性材料一直是国民经济、国防工业的重要支柱 与基础，广泛地应用于电信、自动控制、通讯、 家用电器等领域，在微机、大型计算机中的应用 具有重要地位。 • • • • • 何为磁性物体？ 磁性物体有什么性质？ 何为磁性材料？ 磁性材料如何分类？ 每一种磁性材料有何性质与应用？
材料化学chapter3磁性材料
针状
γFe2O
3
氧 化
Fe3O
4
20
3.4 磁性记录材料
（1）几种重要的氧化物磁性材料-掺钴的氧化铁
Co离子掺杂的γ -Fe2O3中 加入，其矫顽力较高。
离子掺杂的方法对颗粒的大小和形状产生一 定的影响。如在进行Co掺杂时，具体可采取 两种方式：
一是在沉淀出FeO(OH)之前就吧钴盐加入
溶液中；
二是用氢氧化钴包围针状FeO(OH)，再做
在常态下，没有磁性的相互 作用，不显出磁性。外加磁 场时，原子磁距部分整齐的 排列起来，表现出净磁场， 磁化率为正。温度对物质的 磁性产生一定的影响。温度 升高，磁距不容易整齐排列， 显出的磁性越弱，这种规律 为“居里定律”
顺磁性物质内部， 有些原子有净磁距， 即磁距不为0.净磁 距的存在是因为原 子轨道上存在未成 对电子。
条件下，分子束中原子或分子落在清洁的 基地上，层层成膜，且可用原位装置直接 对膜进行检查。分子束外延技术可制备几 层到几十层分子厚的超薄膜。
液相外延使材料熔融为液态，在温度略 降至物种达到过饱和条件下，将清洁基片 浸入使材料外延生长于基片上，可制备铁 氧体薄膜。
33
3.6 特殊磁性材料和他们的应用
特点： ① Br高，接近饱和磁感应强度，磁 能积高，这样可以获得强的信号和弱的噪 音；② 矫顽力低，可以降低存储的功率； ③ 对环境和温度稳定；有铁氧体和合金两 类：过渡金属铁氧体(Mg, Mn)Fe2O4以及 (Li, Mg, Fe) Fe2O4;合金有Fe-Ni磁性薄膜和 Fe-Ni-Co-Mn等。
Air Aviram和Mark Ratner首先提出关于
单分子可能有电子器件的类似行为。
1998年，合成第一个具有电子器件开关
磁性材料基础知识-ppt课件
求其轴线上一点 p 的磁感强度的方向和大小.
Idl
r
dB
B
o
R
p B
x
*
x
I
dB 0
4π
Idl r2
解: 根据对称性分析
毕奥—萨伐尔定律的应用2
Idl
sin R
R
o
r
x
dB
*p x
r2 R
B0I
4π
r 2 x2
sindl
l r2
dB x
dB 0
4π
Idl r2
dB xdsBin4 π 0Isri2 n dl
0I dl
2πR l
I B
dl
oR
l
l 设 l 与 I 成右螺旋
关系
3.3 安培环路定理-应用
求载流螺绕环内的磁场 （已知 n N I）
1） 对称性分析；环内 B 线为同心圆，环外 B 为零.
2 ）选 回路(顺时针圆周) .
lB d Bl 2 0π NR I B 0 NI
2π R
d
令L2πRB0NIL
内部交流报告
磁性材料基础知识
提纲
1 磁性材料的发展简史
2 磁学基本常识
磁性来源 磁学基本概念 磁性材料分类
3 电磁学主要定律-恒稳/交变磁场
4 磁性材料性能分析
5 磁性材料应用实例
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
一、磁性材料发展简史（续）
• 1946年 Bioembergen发现NMR效应 • 1948年 Neel建立亜铁磁理论