材料的磁性能课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,材料的磁性能,2020,年,6,月,材料的磁性能2020年6月,司南,磁铁矿,(Fe,3,O,4,),或磁赤铁矿,(,-Fe,2,O,3,),司南磁铁矿(Fe3O4),材料的磁性能课件,材料的磁性能课件,材料的磁性能课件,电饭锅控温,利用居里温度,电饭锅控温利用居里温度,电饭锅的工作原理,内锅放到发热板上，底部与发热板中心限温,软磁铁,（铁氧体）相贴合。按下琴键开关，软磁铁下方的,永久磁铁,上升至与软磁铁接触；此时锅尚未升温，软磁铁处于居里温度以下，被永久磁铁磁化，并将永久磁铁吸持在高点位置，带动内部杠杆，将电路上、下触点接通，通电加热锅内食物。,当内锅底温度达到,1032,（,软磁铁的居里温度,）时，软磁铁失去磁性，永磁铁在重力及内部弹簧的共同作用下落下，并带动杠杆机构使电路上、下触点脱离，电路断开，达到限温目的。,电饭锅的工作原理内锅放到发热板上，底部与发热板中心限温软磁铁,图书防盗磁条,将磁条贴在图书中或超市货品上，通过门禁处交变磁场检测磁条的磁性变化来区分被保护对象是否带有磁条，来达到防盗的目的。,磁条由软磁材料制作，通常为钴基非晶合金、铁基纳米晶合金或坡莫合金（铁镍合金）。,防盗磁条技术的运用大大降低了开架售货领域如图书馆、超市、药店等的运营成本。,图书防盗磁条将磁条贴在图书中或超市货品上，通过门禁处交变磁场,电力变压器核心在于铁芯和线圈。铁芯处于交变电磁场中，要求在工作频率下对外磁场变化足够灵敏。,软磁材料的应用,电力变压器,电力变压器核心在于铁芯和线圈。铁芯处于交变电磁场中，要求在工,软磁材料的应用,常见开关电源电路中多处应用了软磁器件！,软磁材料的应用常见开关电源电路中多处应用了软磁器件！,电子电路元器件,变压器 贴片变压器 电感,滤波器 环形电感滤波器 谐波电流抑制器,电子电路元器件 变压器 贴片变压,软磁材料的应用,电机铁芯,电机铁芯通常由叠层软磁硅钢片或者铁镍合金冲压而成。,软磁材料的应用电机铁芯电机铁芯通常由叠层软磁硅钢片或者铁,F117,隐形战斗机,F1,第一节、磁性的基本概念和物理量,磁场,第一节、磁性的基本概念和物理量磁场,第一节、磁性的基本概念和物理量,磁矩,力矩,第一节、磁性的基本概念和物理量磁矩力矩,第一节、磁性的基本概念和物理量,磁感应强度,电流元在磁场中受到的,最大,安倍力。,第一节、磁性的基本概念和物理量磁感应强度电流元在磁场中受到的,第一节、磁性的基本概念和物理量,磁场强度,磁感强度与真空磁导率的比值,环境不同，测得的力的大小不同，所以要用真空条件作为标准。,第一节、磁性的基本概念和物理量磁场强度磁感强度与真空磁导率的,第一节、磁性的基本概念和物理量,磁化强度,无外磁场,有外磁场,分子磁矩的矢量和,体积元,意义,磁介质中单位体积内分子的合磁矩,.,第一节、磁性的基本概念和物理量磁化强度无外磁场有外磁场分子磁,第一节、磁性的基本概念和物理量,磁位能,磁矩在磁场中体现出来的能量。,第一节、磁性的基本概念和物理量磁位能磁矩在磁场中体现出来的能,第一节、磁性的基本概念和物理量,磁通量,第一节、磁性的基本概念和物理量磁通量,第二节、材料的磁化特性及其基本物理本质,第二节、材料的磁化特性及其基本物理本质,2.1,原子磁矩,2.1 原子磁矩,2.1,原子磁矩,2.1 原子磁矩,2.1,原子磁矩,2.1 原子磁矩,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,无外磁场,有外磁场,2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类无外磁场有外磁场,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,1,、抗磁性物质,呈抗磁性，或称逆磁性。,0,，,M,与,H,方向相反；,磁化率,很小，,-10,-5,-10,-6,，且不随温度变化。,属于这类物质的金属有：,Bi,、,Zn,、,Cu,、,Ag,、,Au,、,Mg,。,2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类1、抗磁性物质 呈抗,同,向,时,反,向,时,无外磁场时抗磁质,分子磁矩为零,抗磁质内磁场,抗磁质的磁化,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,同向时 反向时无外磁场时抗磁质分子磁矩为零,属于这类物质的金属有：,La,、,Pr,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,2,、顺磁性物质,呈顺磁性。,0,，,M,与,H,方向相同；磁化率,在,10,-3,10,-5,。,其特征是组成这些物质的原子具有恒定的与外磁场无关的磁矩,。,属于这类物质的金属有：La、Pr2.2 物质的磁化特性及磁介,无外磁场,顺 磁 质 的 磁 化,有外磁场,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,无外磁场顺 磁 质 的 磁 化有外磁场2.2 物质的磁化特性,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,3,、铁磁性物质,呈铁磁性。,0,，磁化率,在,可达,10,4,数量级。,自发磁化,：铁磁体的原子磁矩在不加外磁场时，由于一种自身力量的作用而互相平行排列，呈饱和磁化的状态。,磁畴,:,这种自发磁化不是整体饱和，而是分成许多小区域，在每个小区域内饱和，这种饱和的小区域称为磁畴。,2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类3、铁磁性物质 呈铁磁,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,铁磁物质的原子结构特点：,（,1,）原子存在未填满的内电子层（例如,3d,或,4f,层），在此层中未对消的电子自旋磁矩产生原子磁矩。,（,2,）原子间距与未满电子层半径之比值要求有一定的大小，这样才能够有足够大的交换力，使物质中原子磁矩同相排列，才能形成铁磁性。,2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类铁磁物质的原子结构特点：,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,铁磁性物质是一种磁性很强的物质。是磁性材料的物质基础。,常见的铁磁性金属有：,Fe,、,Ni,、,Co,，某些稀土元素以及由,Fe,、,Ni,、,Co,组成的合金等。,2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类铁磁性物质是一种磁性很强,铁磁质的磁化,从物质的原子结构观点来看，铁磁质内电子间因自旋引起的相互作用是非常强烈的，在这种作用下，铁磁质内形成了一些微小区域，叫做磁畴,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,铁磁质的磁化 从物质的原子结构观点来看，铁磁质,铁磁质的磁化,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,在没有外磁场时铁磁质内各个磁畴的排列方向是无序的，所以，对外不显磁性。当处于外磁场中时，铁磁质内各个磁畴的磁矩在外磁场的作用下都趋向于沿外磁场方向排列，也就是说，不是像顺磁质那样使单个原子、分子发生转向，而是使整个磁畴转向外磁场方向，所以在不强的外磁场作用下，铁磁质可以表现出很强的磁性来，这时，铁磁质在外磁场中的磁化程度非常大，它所建立的附加磁感强度比外磁场的磁感强度在数值上一般要大几十倍到数千倍，甚至达数百万倍。,铁磁质的磁化2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,4,、反铁磁性物质,0,，,M,与,H,方向相同；磁化率,在,10,-5,10,-3,。,反铁磁性物质原子之间的磁矩不同与铁磁性物质是平行的，而是反平行排列的。这种反方向的磁矩相互抵消，结果使总的磁矩为零。,常见的反铁磁性物质有：,Mn,、,Cr,部分铁氧体,ZnFe,2,O,4,如和某些化合物,MnO,、,NiO,、,FeF2,等。,2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类4、反铁磁性物质0，,2.2,物质的磁化特性及磁介质的分类,5,、亚铁磁性物质,0,亚铁磁性物质的原子磁矩之间也存在反铁磁性相互作用，只是反平行排列的磁矩大小不等，不能完全抵消。从而也引起一定程度的自发磁化。,常见的亚铁磁性物质有：尖晶石型晶体、石榴石型晶体等几种结构类型的铁氧体，稀土钴金属之间的化合物和一些过渡金属。,2.2 物质的磁化特性及磁介质的分类5、亚铁磁性物质0,第三节 材料磁性的影响因素,温度：,1,、阻碍或破坏原子磁矩和自旋磁矩的有序性,2,、阻碍自发磁化,第三节 材料磁性的影响因素温度：,第三节 材料磁性的影响因素,应力：,影响磁弹性能。,第三节 材料磁性的影响因素应力：,第三节 材料磁性的影响因素,缺陷：增大磁化阻力,第三节 材料磁性的影响因素缺陷：增大磁化阻力,第三节 材料磁性的影响因素,织构：,第三节 材料磁性的影响因素织构：,第三节 材料磁性的影响因素,织构：,第三节 材料磁性的影响因素织构：,第三节 材料磁性的影响因素,织构：,第三节 材料磁性的影响因素织构：,第三节 材料磁性的影响因素,合金化：,1,、固溶体,2,、化合物,3,、多相合金,第三节 材料磁性的影响因素合金化：,第四节、磁性的测量及应用,第四节、磁性的测量及应用,