PDF《第四节 磁性材料及其应用》

6 在某些应用中,永磁材料需要暂时升温或循环到高温,因此,应考虑永磁材料的 剩磁和矫顽力在工作温度范围内的温度依赖性,或可逆温度系数 最常用的硬磁材料有:淬火马氏体、铸造铝镍和铝镍钴磁钢 、用粉末冶金法制成 的单畴微粉磁体、稀土永磁合金、永磁铁氧体等 部分硬磁材料的典型磁性能和电阻率 硬磁材料 化学组成 wt % 剩磁 Br(T) 矫顽力 HC(A/m) (BH)max (J/m3 ) TC (o C) 电阻率 ρ ( Ω・m ) 马氏体 碳钢 98.1Fe0.9C1Mn 0.95

4000 1600 ? ? 钨钢 92.8Fe6W 0.5Cr0.7C 0.95

5900 2600

760 3.0*10-7 Cunife 合金 20Fe20Ni 50Cu 0.54

44000 12000

410 1.8*10-7 Cunico 合金 29Co21Ni 50Cu 0.34

54000 6400

860 2.4*10-7 烧结 Alnico

8 合金 34Fe7Al 15Ni35Co 4Cu5Ti 0.76

123000 36000

860 ? 取向性 钡铁氧体 BaO-6Fe2O3 0.32

240000 20000

450 ?104

7 磁致伸缩材料:是指随磁化状态变化而自身尺寸相应改变的一类磁性材料 顺磁体、抗磁体、铁磁体、亚铁磁体等在某种程度上都有磁致伸缩性质,前两种 磁致应变是很小的,而铁磁及亚铁磁材料的磁致应变的范围从铁基非晶的10-5到稀 土金属的10-2 稀土-铁赝二元系,如TbFe

2、SmFe2具有巨大的磁致伸缩效应,其值为10-3量级, 称为巨磁致伸缩效应 因材料的饱和磁化强度太高,为了达到实际应用的目的,需要尽量降低MS.如Tb0.3Dy0.7Fe2-x(x =0.05?0.1)赝二元系,室温下由于Tb和Dy的单离子磁晶各向异 性相互抵消,其磁致应变在相对低的磁场下便可以产生.在600A/m磁场下,磁致 伸缩系数约为1.5*10-3.在Tb-Dy-Fe-Mn四元系统中,用Mn取代10%Fe,磁致伸缩 效应可增加50%.采用与软磁纳米复合的方法也可以降低MS 铁磁体的磁致伸缩已在技术上得到利用,例如具有高磁致伸缩系数的材料已被用 来做超声波换能器(接受和产生超声波)、传感器、延迟线和存储器等

三、磁致伸缩材料

8 磁记录:是使用记录磁头在磁记录介质内写入磁化强度图纹作为信息存储,用同 一或另外记录磁头可从磁化强度图纹读出所储存的信息 磁记录是大规模存储电子信息的通用技术之一.磁带、软盘和硬盘形式的磁存储 介质在模拟或数字音频、视频和数字数据记录方面都有大量和广泛的应用 1897年:受美国科学家司密斯(O. Smith,1840?1926)提出的磁声记录原理的启 发,丹麦人泡尔森(V. Poulsen,1869?1942)发明了电声机,并作为第一台用磁 记录声音的仪器而于1898年获得丹麦发明专利.在1900年巴黎博览会上,泡尔森 公开表演读出了记录在1mm直径的铁磁钢丝上、线速度为2m/s的声音.所用的钢 的矫顽力只有3.2kA/m,属于比较软的磁性材料 1940年:美国人克塞尔(G. A. Kelsall, 生卒不详)发明了磁性录音机,这种仪器在 含32%?62%Co和6%?16%V的铁合金组成的金属带上记录声音.改变合金的成分和 随后的热处理,可以产生矫顽力高达80kA/m、防锈的磁信息存储介质

四、磁记录材料

9 1934年:磁带是在塑料薄膜上涂布分散有磁性铁颗粒的黏合材料层,基片和黏合 剂都含有纤维素乙酸酯.所用的磁性材料是由碳酸铁Fe(CO)5气态热分解得到的羰 基铁,磁带中所含的金属铁粉是直径3?5μm的大的球形颗粒.由于羰基铁的大颗 粒体积,导致有不希望的高背底噪声.不到1年,就开始用较细的Fe3O4磁粉代替 了大颗粒的羰基铁粉 1949年:使用针状γ-Fe3O

4、CrO