《磁性材料》PPT课件

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1、第六章磁性材料（MagneticMaterials）磁性是物质一种比较少见的只在少数地方得到应用的现象呢？还是一种存在非常普遍应用非常广泛的现象呢？1、安培分子电流学说组成磁铁的每个分子都具有一个小的分子电流，经过磁化的磁铁其小分子电流都定向规则排列。二、物质磁性的起源2、现代科学认为物质的磁性来源于组成物质中原子的磁性（1）原子中外层电子的轨道磁矩（2）电子的自旋磁矩（3）原子核的核磁矩正确的答案是：磁性是物质的基本属性，就像物质具有质量和电性一样。换句更简单的话说就是：一切物质都具有磁性。1、磁极和磁偶极子磁极：磁性强的区域N极

2、：指北的一端，正磁极；正磁荷，+mS极：指南的一端，负磁极；负磁荷，-m磁荷可以看成点磁荷磁偶极子：无限小的磁体产生的磁偶极矩为：（矢量）三、磁性的基本概念在一块硬纸板的下面放两块磁铁，并且让它们的S极相对。纸板上面撒一些细的铁粉末。那么，铁的粉末会自动排列起来，形成一串串曲线的样子。N极和S极之间的曲线是连续的，而S极和S极之间的曲线互相排斥，不能融合和贯穿。假想在磁极之间存在着一种曲线，它代表着磁极之间相互作用的强弱。这种假想的曲线称为磁力线，并规定磁力线从N极出发，最终进入S极。在磁极周围的空间中真正存在的不是磁力线，而是一种

3、场，我们称之为磁场。磁性物质的相互吸引等就是通过磁场进行的。磁场的强弱可以用假想的磁力线数量来表示，磁力线密的地方磁场强，磁力线疏的地方磁场弱。2、磁力线和磁场3、磁场强度：描述空间某一点磁场的大小和方向，用H表示。设试探磁极的点磁荷为m，它在磁场中某处受力为F，则该处的磁场强度矢量H为：4、磁化强度：指磁体内部单位体积的磁矩矢量和，用M表示，它反映出磁体的磁性强弱程度。5、磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度。B＝F/ILB=m0(H+M)，其中m0是一个系

4、数，叫做真空磁导率。6、磁导率：磁导率实际上代表了磁性材料被磁化的容易程度，或者说是材料对外部磁场的灵敏程度。磁导率的定义是m=B/m0H，是磁化曲线上任意一点上B和H的比值。7、居里温度对于所有的磁性材料来说，并不是在任何温度下都具有磁性。一般地，磁性材料具有一个临界温度Tc，称为居里温度。在这个温度以上，由于高温下原子的剧烈热运动，原子磁矩的排列是混乱无序的。在此温度以下，原子磁矩排列整齐，产生自发磁化，物体变成磁性材料。利用磁性材料存在居里温度的特点，可以开发出很多控制元件。根据物质在磁场中的行为可将物质分为五类：顺磁性物质抗

5、磁性物质铁磁性物质亚铁磁性物质反铁磁性物质四、磁性的分类磁化率H：磁场强度；M：磁化强度它是材料磁化难易程度的标志。1、顺磁性物质=10-6~10-5Cu、Ag、Au无外磁场作用时磁场外磁场作用时CurieLaw:=C/T2、抗磁性物质=-10-5~-10-6磁场无外磁场作用时外磁场作用时3、铁磁性物质=10-2~106Fe、Co、NiCurie-WeissLaw:=C/T-Tc无外磁场作用时外磁场作用时4、反铁磁性物质=10-2~10-5FeO，FeF3，NiF3，NiO，MnO5、亚铁磁性物质=10-2~106

6、铁氧体(M2+Fe23+O4)五、铁磁体1、特点(1)具有自发磁化(2)具有磁畴　　　磁畴的体积约为10-9cm3从能量最低原则，铁磁性物质中自发形成许多磁化小区，称为磁畴。各磁畴的交界为磁畴壁(Domainwall).磁性材料中常见的磁畴形状：条形畴，树枝状畴和迷宫畴磁畴在某一温度以上消失，而使材料变为顺磁性的，这个温度称居里点Tc，即磁性转变温度。在居里点以下，物质是铁磁性的.居里点是铁磁性物质的基本特征.日常使用的电饭锅就利用了磁性材料的居里点的特性。在电饭锅的底部中央装了一块磁铁和一块居里点为105℃的磁性材料。当锅里的水分

7、干了以后，食品的温度将从100度上升。当温度到达大约105度时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性消失，磁铁就对它失去了吸力，这时磁铁和磁性材料之间的弹簧就会把它们分开，同时带动电源开关被断开，停止加热。磁畴的翻转与磁畴壁移动畴壁厚度约为10-6cm磁畴壁在磁场中的移动磁畴的翻转（3）具有磁化曲线和磁滞回线磁化曲线和磁滞回线是表示物质铁磁性的最基本曲线。一次磁化曲线上原点附近的斜率为初始磁导率0。一次磁化曲线上通过原点的切线最大斜率为最大磁导率m。Bs为饱和磁感应强度。使剩磁消失的的反向磁场大小叫矫顽力，用HC表示。退磁曲线上B和

8、H乘积的最大值称最大磁能积(BH)max。HBHdBd(BH)maxBd×Hd＜(BH)max0mSBs2、磁异向性磁晶异向性形状异向性应力异向性诱导异向性软磁材料硬磁材料矩磁材料按磁性种类按化学成份金属磁性材料非金属磁性材料按使