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Ch5 电子材料的磁学性能 物理效应及应用 5.8 磁性材料分类 按磁滞特性可粗略地分为软磁材料和硬磁材料 软磁材料和硬磁材料 一般按照矫顽力和磁能积来 区分硬软磁材料。 2 BH8 ×10 A/m 软磁材料 3 5 8 ×10 BH8×10 A/m 半硬磁材料 3 5 BH8 ×10 ～8 ×10 A/m 硬磁材料 1、软磁材料 软磁材料特性 （1）具有较高的磁导率 （2）较高的饱和磁感应强度 （3）较小的矫顽力和较低磁滞损耗 （典 型值Hc≈1A/m，当磁场的方向和大 小发生变化时磁畴壁很容易运动） （4）磁场作用下非常容易磁化而取消磁 场后很容易退磁化磁滞回线很窄 软磁材料主要应用 制造磁导体，变压器、继电器的磁芯(铁芯)、电动机转子和定 子、磁路中的连接元件、磁极头、磁屏蔽材料、感应圈铁芯、 电子计算机开关元件等 软磁材料的应用要求 要求软磁材料的电阻率比较高 磁滞能量损失、涡流造成的能量损失 常用固溶体合金（如铁-硅、铁-镍合金）和陶瓷铁氧体 作软磁材料 非晶态合金带首次商品化（1973年），其后非晶态 磁性合金的性能有较大发展。 在较高频率下应用时损耗小 应注意非晶态合金磁性材料的温度稳定性 这种材料一旦有晶态出现，磁性急剧恶化 (矫顽力增加， 磁导率下降，铁损增加) 非晶态材料特征 （1）从原子排布结构看，为长程无序，短程有序； （2）不存在位错及晶粒边界； （3）加热具有结晶化倾向； （4）电阻率比晶态高，涡流损耗小； （5）机械强度高，硬度大 （6）受放射性物质辐照，性能劣化不明显 （7）作为磁性材料，磁导率高，矫顽力低。 容易非晶化的物质 3d过渡金属-非金属系： Fe Co Ni B C Si P (Co-Fe-B-Si) 3d-金属系 ： Fe Co Ni Ti Zr Nb Ta(Co-Nb-Zr) 过渡金属-稀土类金属系： Gd,Tb,Dy,Nd （GdTbFe,TbFeCo ） 缺点：热稳定性差，大量生产存在一定困难， 2、硬磁材料 硬磁材料又称永磁材料 难于磁化，又难于退磁的材料 主要特点： 4 6 • 矫顽力较大，典型值Hc＝10 ～10A/m， • 剩磁也高，磁滞回线又宽又高，具有较 高的最大磁能积(BH)max。 硬磁材料主要应用 用于制造各种永磁体，以便提供磁场空间 可用于各类电表和电话、录音机、电视机中以及利用 磁性牵引力的举重器、分料器和选矿器中 第三代稀土永磁 (1984) 第一，二代稀土永磁 (1967—1975) 第一代SmCo (60年代）；第二代Sm Co (70年代）； 5 2 17 第三代Nd2 Fe14B(80年代）；第四代稀土永磁？ 矩磁材料 矩磁材料的矫顽力也很小，与软磁相似，特点是磁滞回 线呈矩形。由于矩磁材料主要用于磁记录和磁存储技术方面， 所以又叫做磁记录与磁存储材料。这种材料大量用作电子计 算机存储器中的记忆元件及自动控