磁性材料ppt内容（材料）

2020-03-03 08:16:38 来源：范文大全收藏下载本文

一．简介

1.变压器：变压器(biàn\'ya\'qì)(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等

1．变压器---- 静止的电磁装置

变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能

电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。

变压器原理

与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组

与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组

一次绕组的二次绕组的

电压相量U1 电压相量U2

电流相量I1 电流相量I2

电动势相量E1 电动势相量E2

匝数N1 匝数N2

同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为φm ,该磁通量称为主磁通。

2，磁阀：磁性密封阀门的主要特点是以静密封取替了传统的填料密封和机械密封，从而实现整个阀门在密封状态下工作，彻底解决了填料密封与机械密封无法解决的泄漏问题，使整个介质处于绝对密封状态下，无任何泄漏和污染，确保了人身与环境不受侵害。因此，更适合应用于各种有毒、易燃、易爆以及其它渗透力极强的化学介质的情况，是石油化工、有机合成、制药等的理想阀门。电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。

3.稀土永磁铁：稀土家族是来自镧系的15个元素，加上与镧系相关密切的钪和钇共17种元素。它们是：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高，被称作当代“永磁之王”，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。

稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机，由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力（特别是高内禀矫顽力），使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点。可用来做汽车专用电机。

二.软磁材料

软磁材料（soft magnetic material）是指剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料，如硅钢片、纯铁等。特点是易磁化、易去磁且磁滞回线较窄。软磁材料常用来制作电机、变压器、电磁铁等电器的铁心

软磁材料性能

由于软磁材料在不同的情况下使用，因此，根据不同使用条件，它应具备下面的不同性质。在准静态或低频电流下，它应具备的性能为：1.在低磁场下，就能磁化达到它的饱和磁化强度的百分之80-90，即它的起始磁导率要高，而且饱和磁化强度也要高。2.没有（尽可能小）晶体各向异性。3.磁致神缩常数要小，避免应力使它产生各向异性；这类大都是金属或合金软磁材料。

如在交变磁场中使用，软磁材料的磁滞迴线应尽可能小。因磁损失和磁滞迴线的面积成正比。低频时，要求软磁材料有高起始磁导率，高饱和磁化强度和低矫顽力。但在较高频率使用时，饱和磁化强度高的要求要受限制。在十分高频使用时，由于涡流损失与频率的平方成正比，故要求软磁材料有高电阻是最重要的；大都使用铁氧体软磁材料。

软磁材料 - 类别

主要的软磁材料有下列几大类：

1.纯铁和铁硅钢，其矫顽力在2-100奥斯特之间；起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于1.6-2.3（T).2.铁鈷软磁合金，其矫顽力在15-100奥斯特之间；起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于1.8-2.4（T).3.铁镍合金：其矫顽力在0.5-10奥斯特之间。起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于0.6-1.5（T).4.软磁铁氧体，其矫顽力在2-100之间，起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于0.1-0.4（T).上世纪后期出现的非晶和微晶软磁材料发展很快。主要因为这类软磁没有磁各向异性；而且电阻率高，非晶的矫顽力只有0.1奥斯特，仅为铁硅钢的十分之一，磁滞迴线和损失都小。所以发展很快。而且还在发展中。

三.硬磁材料简介

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，而且已在医学、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。

硬磁材料的特征是矫顽力(矫顽磁场)高。矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。而软磁材料则是矫顽力很低的磁性材料。退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后，再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。永磁材料是发现和使用都最早的一类磁性材料。我国最早发明的指南器(称为司南)便是利用天然永磁材料磁铁矿制成的。永磁材料不但种类很多，而且用途也十分广泛。

特性

常用的永磁材料主要具有4种磁特性：

(1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最 (2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(H)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度；

(3)高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度；

(4)高的稳定性，即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。

种类

当前常用的重要永磁材料主要有：

(1)稀土永磁材料：这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材料，为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金永磁材料；

(2)金属永磁材料：这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料，主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等，发展较早，性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽，故应用范围也较广。铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等，但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形，可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用；

(3)铁氧体永磁材料：这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高，特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。

除上述3类永磁材料外，还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。

在电学中硬磁材料的主要作用是产生磁力线，然后让运动的导线切割磁力线，从而产生电流。

四，发展现状与展望

光磁效应是指光照射物质后,物质磁性（如磁化率磁晶各向异性、磁滞回线等）发生变化的现象。

光磁电效应是指在垂直于光束照方向施加外磁场时半导体两侧面间产生电位差的现象。

磁流体，又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。

磁声效应：磁性材料内部由于自旋波（磁振子）和声波（声子）发生相互作用而在两者之间产生能量交换或互相激发的现象称为磁声效应。

磁热效应：绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象。