摘要 材料是人類社會(huì)文明的柱石和里程碑。家庭磁性材料的平均使用量已成為衡量一個(gè)國(guó)家文明與發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。所謂磁性材料就是指可以用于制造磁功能器件的材料,它包括硬磁材料,軟磁材料,半硬...
材料是人類社會(huì)文明的柱石和里程碑。家庭磁性材料的平均使用量已成為衡量一個(gè)國(guó)家文明與發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。所謂磁性材料就是指可以用于制造磁功能器件的材料,它包括硬磁材料,軟磁材料,半硬磁材料,磁致伸縮材料,磁性薄膜,磁性微粉,磁性液體,磁致冷材料以及磁蓄冷材料等,其中用量最大和用途最廣的是硬磁材料和軟磁材料。硬磁材料和軟磁材料的主要區(qū)別在于硬磁材料的各向異性場(chǎng)高,矯頑力高,磁滯回線面積大,磁化到技術(shù)飽和所需要的磁化場(chǎng)大。現(xiàn)代硬磁材料的矯頑力一般均大于4000KA/M,而軟磁材料的矯頑力一般小于80A/M,最低可達(dá)0.08A/M左右。由于軟磁材料的矯頑力低,技術(shù)磁化到飽和并去掉外磁場(chǎng)后,它仍然能保持很強(qiáng)的磁性,因此,硬磁材料又被稱為永磁材料。
將永磁材料放在外磁場(chǎng)中磁化時(shí),外磁場(chǎng)對(duì)永磁體所做的功被稱為磁化功。對(duì)于閉路永磁體而言,磁化功以磁能積BH的形式貯存于材料的內(nèi)部。對(duì)于開(kāi)路永磁體來(lái)說(shuō),磁化功一部分貯存于永磁材料內(nèi)部,另一部分以磁場(chǎng)的形式貯存于兩磁極附近的空間,永磁體在氣隙中貯存的磁場(chǎng)能和永磁體的磁能積成正比。永磁體是一空貯能器,利用永磁體磁極的相互作用和氣隙中的磁場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械能或聲能與電磁能之間的相互轉(zhuǎn)換,可以制成各式各樣的功能器件。例如,利用磁場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線的相互作用將機(jī)械能或聲能轉(zhuǎn)化為電能或電信號(hào)來(lái)制造發(fā)電機(jī),話筒和傳感器;利用磁場(chǎng)與載流導(dǎo)線的相互作用將電能或電信息轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,聲能或非電信息來(lái)制成諸如音圈電機(jī),步進(jìn)電機(jī)以及揚(yáng)聲器,耳機(jī)等各種永磁電機(jī);利用磁場(chǎng)之間的相互作用力可以實(shí)現(xiàn)磁傳動(dòng),磁懸浮,磁起重和磁分離等;利用磁場(chǎng)與荷電離子的相互作用可以做成各種微波功率器件,如微波通訊之中的行波管,返波管及環(huán)行器等;利用磁場(chǎng)對(duì)物質(zhì)作用所產(chǎn)生的各種物理效應(yīng),如核磁共振效應(yīng),磁化學(xué)效應(yīng),磁生物效應(yīng),磁光效應(yīng)和磁霍耳效應(yīng)等,來(lái)制造核磁共振成像儀,或利用宏觀物質(zhì)(包括固態(tài),液態(tài)及氣態(tài))的磁化改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)或鍵合力的性質(zhì)與狀態(tài),來(lái)制造磁水器和磁療器件等。這些永磁材料功能器件的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能,效率高,與系統(tǒng)兼容,便于操作和可靠性高。