《磁性材料制备》PPT课件

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1、磁性材料制备几乎遍及人类生产、生活的各个领域。磁性的应用传统磁性材料:永磁和软磁扬声器；小型电机；磁带；磁头；磁密封圈；天线；偏转磁芯等。磁性在家用电器中的应用现代汽车需要使用几十个小型永磁电动机和其它磁控机械元件。Thenumberofmagnetsinthefamilycarhasincreasedfromoneinthe1950'stooverthirtytoday.http://www.tcd.ie/Physics/Magnetism/Guide/modmags.php磁冰箱原型机磁冰箱很可能在某一天取代您厨房中的传统电冰箱June23,2004没有磁的应用，现

2、代文明是不可想像的。了解物质磁性，已经成为我们从事现代生产，熟悉现代生活的必要准备，更是我们可以选择的研究方向。ModernMagneticMaterials:PrinciplesandApplicationsO.Handley2000年在他的书中写道：美国来自硅谷的磁性元件产值，已经大于在那里制造的半导体元件产值，这是磁性元件在信息工业中地位迅速提高的最好说明。Globalmarketformagneticmaterialsthetotalin1999wasabout30b$.全球市场：300亿美元矫顽力iHc应至少为剩磁Mr的一半磁路计算的两个公式：永磁磁路里，由于气

3、隙的存在，永磁体内的磁场不为零。气隙的体积和磁场确定后，永磁体的磁能积和体积成反比永磁材料取向的意义H关于永磁材料的取向各向同性磁体晶粒易轴均匀分布，理论上剩磁为饱和磁化强度的一半各向异性磁体晶粒的易轴沿着同一方向排列，理论上剩磁等于饱和磁化强度最大磁能积是剩磁的平方，所以磁体取向后，磁能积会提高3倍。1.铁氧体永磁六角BaO·6Fe2O3、SrO·6Fe2O3（Ｍ型铁氧体，分别用BaM、SrM表示）的磁晶各向异性比较大。制备方法：粉末冶金i.将BaCO3(或SrCO3)、Fe2O3(一个重要来源是把钢厂酸洗铁时生成的副产品硫酸铁、盐酸铁培烧而得的氧化铁)等粉末在水中球磨

4、混合ii.烘干粉末后油压成型iii.在~13000C预烧，通过固态反应生成BaO·6Fe2O3，BaCo3+Fe2O3BaO·Fe2O3+CO2（7501000C）,BaO·Fe2O3+5Fe2O3BaO·6Fe2O3.(>8500C)不用BaO而是用BaCO3是因为后者便宜，且在较低温度分解，容易和Fe2O3反应。再球磨粉碎到~0.8m(单畴临界尺寸是0.9m)。颗粒是与c面平行的板状单晶，板厚度是直径的～1/4。这时晶体缺陷比较严重，矫顽力较小。在零磁场中成型(各向同性磁体，干压成型)，或和水混合，在强磁场中成型，使易磁化的c轴沿磁场方向取向(各向异性磁体，

5、磁场成型)，在~1200℃烧结数小时。烧结温度越高，气孔、缺陷越少，晶粒越大。日本开发出添加La、Zn的SrM磁体，磁性是Br=0.46T,iHc=2.08102kA/m（2.6kOe）,(BH)max=41.4kJ/m3(5.2MGOe)优点：原料丰富、便宜，生产工艺简单，因此价格便宜；由于不含可以氧化的Fe+2离子，化学稳定。在电机、喇叭等领域大量应用。缺点：磁性能较差2.Al-Ni-Co和铁氧体永磁和稀土永磁不同，Al-Ni-Co永磁的大磁各向异性不是来自磁晶各向异性，而是来自1+2相微结构的形状各向异性。制备方法是i.用感应法熔炼、浇铸，ii.在～12500

6、C退火，形成均匀的相，iii.冷却到～600℃,相分解为1+2相，2相中Fe、Co含量高，1相中Ni、Al含量高，iv.在~600℃回火数小时，1、2的成分和磁化强度差进一步加大，结构变粗。用回火温度和时间控制成分和结构粗细，v.用上述方法获得各向同性磁体。Al-Ni-Co合金硬、脆，一般不能切削加工，只能研磨加工。如果磁体很小，或很薄，或形状复杂，则采用烧结工艺，即把铸块粉碎，把磁粉按所要求的形状成型、烧结，然后按上述方法进行热处理。这种磁体称为烧结Al-Ni-Co，vi.对Curie温度高(Co含量大)的成分材料，在高温退火後冷却，或在～600℃的回火

7、是在磁场中进行，以产生各向异性微结构。经过这个磁场处理，获得各向异性磁体，其磁能积大约是各向同性磁体的三倍，vii.若易磁化的<100>轴都沿着磁场方向，则磁场处理的效果更好，各向异性更完全，永磁性能更高。为此采用单向凝固的浇铸方法形成柱状晶，<100>轴沿着凝固方向择优取向。方法是，把没有底部的高温坩埚放到流过冷水的铜板上，底部与铜板相接，紧接着进行浇铸。Al-Ni-Co的优点是Al-Ni-Co的优点是Br高，磁性温度系数小，温度稳定性好。缺点是矫顽力小700~1500Oe，含有稀贵的Co。磁能积介于铁氧体和稀土永磁之间（5