磁性材料第一部分

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1、无论是电子技术、电力技术、通信技术、还是空间技术、计算技术、生无论是电子技术、电力技术、通信技术、还是空间技术、计算技术、生物技术，乃至家用电器，物技术，乃至家用电器，从从1902年年P.塞曼和塞曼和H.A.洛伦兹获得诺贝尔奖，到洛伦兹获得诺贝尔奖，到1998年华裔的崔琦先生获诺贝尔年华裔的崔琦先生获诺贝尔物理学奖，至少有物理学奖，至少有24次诺贝尔奖得主在磁学领域作出了杰出的贡献；次诺贝尔奖得主在磁学领域作出了杰出的贡献；公元前公元前2500年我国已有磁性指南年我国已有磁性指南司南的记载，其开创了人类对磁学和磁性司南的记载，其开创了人类对磁学和磁性材料研究的先河；材料研究的先河；以磁科学进行

2、研究的创始者当数吉尔伯特，后经安培、奥斯特、法拉第等人开以磁科学进行研究的创始者当数吉尔伯特，后经安培、奥斯特、法拉第等人开创性的发现和发明，初步奠定了磁学科学的基础。创性的发现和发明，初步奠定了磁学科学的基础。从从1900年到年到1930年，先后确立了金属电子论、顺磁性理论、分子磁场、磁畴概年，先后确立了金属电子论、顺磁性理论、分子磁场、磁畴概念、念、X射线衍射分析、原子磁矩、电子自旋、波动力学、铁磁性体理论金属电子射线衍射分析、原子磁矩、电子自旋、波动力学、铁磁性体理论金属电子量子论、电子显微镜等相关的的理论。从而形成了完整的磁学科学体系。在此量子论、电子显微镜等相关的的理论。从而形成了完

3、整的磁学科学体系。在此后的后的2030年间，出现了种类繁多的磁性材料。年间，出现了种类繁多的磁性材料。我国的磁学前辈当数叶企孙（我国的磁学前辈当数叶企孙（1924年从美国哈佛大学获博士学位回国）、施汝年从美国哈佛大学获博士学位回国）、施汝为先生（为先生（1931年在国内发表了第一篇磁学研究论文），现我国已有十余所高校、年在国内发表了第一篇磁学研究论文），现我国已有十余所高校、十几个研究所及几百个生产企业从事磁学研究、教学和生产。十几个研究所及几百个生产企业从事磁学研究、教学和生产。 磁性材料是功能材料的重要分支；磁性材料是功能材料的重要分支； 磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约

4、能源等磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能功能, , 应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域, ,尤其在信息技术领域尤其在信息技术领域已成为不可缺少的组成部分。已成为不可缺少的组成部分。 信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能化方向发展化方向发展; ;要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、小型化、要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、小型化、高速度高速度,

5、,而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低成本的特点。而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低成本的特点。(1)(1)加强磁性材料的基础研究和应用基础研究加强磁性材料的基础研究和应用基础研究. . (2)(2)改造和完善现有的磁性材料改造和完善现有的磁性材料, ,提高其磁性能提高其磁性能, ,优化制备优化制备工艺工艺, ,降低生产成本降低生产成本. .(3)(3)发展新型的磁性材料发展新型的磁性材料, ,特别是纳米磁性材料纳米磁性材特别是纳米磁性材料纳米磁性材料是纳米材料中最早进入工业化生产的功能材料料是纳米材料中最早进入工业化生产的功能材料, ,应用广应用广泛泛, ,性能优异性能优异, ,特别是在信息存

6、储、处理与传输中占据重要特别是在信息存储、处理与传输中占据重要地位地位, ,其基础研究和应用开发正方兴未艾其基础研究和应用开发正方兴未艾. .(4)(4)加强研究、生产、应用三方面的结合加强研究、生产、应用三方面的结合, ,不断开拓磁性材不断开拓磁性材料新的应用领域并促使其发展料新的应用领域并促使其发展. .磁性材料的研究和发展将主要集中在以下几个方面磁性材料的研究和发展将主要集中在以下几个方面: :教学内容和要求教学内容和要求 熟悉金属磁性材料理论基础包括金属结构与磁特熟悉金属磁性材料理论基础包括金属结构与磁特性的关系，结晶织构与磁织构对磁性能的关系，性的关系，结晶织构与磁织构对磁性能的关系

7、，相变热力学，相变动力学，过饱和固溶体分解原相变热力学，相变动力学，过饱和固溶体分解原理在磁性材料研究中的应用。理在磁性材料研究中的应用。(6)(6) 掌握金属软磁材料的结构与特性要求如工程纯铁，掌握金属软磁材料的结构与特性要求如工程纯铁，铁镍系等。铁镍系等。(2)(2) 掌握金属及稀土永磁材料的结构与特性要求包括掌握金属及稀土永磁材料的结构与特性要求包括AlNiCoAlNiCo，SmCoSmCo，NdFeBNdFeB，SmFeNSmFeN。(2)(2) 非晶态磁性材料的制备工艺及磁特性。非晶态磁性材料的制备工艺及磁特性。(2)(2)5 5熟悉尖晶石铁氧体的晶体结构与基本特性熟悉尖晶石铁氧体的

8、晶体结构与基本特性; ;掌握软磁铁氧掌握软磁铁氧体的特性要求与参数、软磁铁氧体的磁谱特性、软磁铁氧体的特性要求与参数、软磁铁氧体的磁谱特性、软磁铁氧体损耗特性、软磁铁氧体的稳定性。体损耗特性、软磁铁氧体的稳定性。 (14)(14)6 6熟悉石榴石铁氧体的晶体结构、石榴石铁氧体的饱和磁化熟悉石榴石铁氧体的晶体结构、石榴石铁氧体的饱和磁化强度、石榴石铁氧体的磁晶各向异性、石榴石铁氧体的光强度、石榴石铁氧体的磁晶各向异性、石榴石铁氧体的光特性、钙钛石型铁氧体。掌握旋磁铁氧体材料的特性要求特性、钙钛石型铁氧体。掌握旋磁铁氧体材料的特性要求与参数、旋磁铁氧体材料的损耗、高功率条件下旋磁铁氧与参数、旋磁铁

9、氧体材料的损耗、高功率条件下旋磁铁氧体材料的损耗、常用旋磁铁氧体材料、特殊性能旋磁铁氧体材料的损耗、常用旋磁铁氧体材料、特殊性能旋磁铁氧体材料。体材料。(6)(6)教学内容和要求教学内容和要求7 7熟悉磁铅石铁氧体的晶体结构、磁铅石铁氧体的饱和磁化熟悉磁铅石铁氧体的晶体结构、磁铅石铁氧体的饱和磁化强度、磁铅石铁氧体的磁晶各向异性。掌握永磁铁氧体材强度、磁铅石铁氧体的磁晶各向异性。掌握永磁铁氧体材料的特性要求与参数、常用永磁铁氧体材料、永磁铁氧体料的特性要求与参数、常用永磁铁氧体材料、永磁铁氧体材料的稳定性与发展。材料的稳定性与发展。(4)(4)8 8本课程开出相关实验本课程开出相关实验1212

10、学时学时continue 教学内容和要求教学内容和要求 不同类型的磁性材料是如何分类的不同类型的磁性材料是如何分类的?按块体磁化率来划分按块体磁化率来划分: 抗磁性材料抗磁性材料 顺磁性材料顺磁性材料 强磁性材料强磁性材料(铁磁性、亚铁磁性铁磁性、亚铁磁性)(铁氧体材料、金属磁性材料铁氧体材料、金属磁性材料)按功能分按功能分: 软磁材料软磁材料 永磁材料永磁材料 矩磁材料矩磁材料 压磁材料压磁材料 旋磁材料旋磁材料1-1 软磁铁氧体材料的特性要求软磁铁氧体材料的特性要求一一.概述概述: 1.要求：要求： 四高四高-i、Q、fr、稳定性、稳定性( M、DF); 2.特点：容易获得磁性也容易失去特

11、点：容易获得磁性也容易失去,主要用于高主要用于高f弱场弱场二二.分类分类 第一章第一章 软磁铁氧体材料软磁铁氧体材料二二.分类分类 1.按晶体结构按晶体结构:尖晶石型尖晶石型;平面六角晶系平面六角晶系; 2.按材料应用性能分：按材料应用性能分： 1.高磁导率材料高磁导率材料(i = 2000-4 104)： 低频、宽频带变压器低频、宽频带变压器 及小及小 型型 脉冲变压器脉冲变压器 2.低损耗材料：电源磁芯低损耗材料：电源磁芯,高功率场合高功率场合; 3.低损耗高温定性材料低损耗高温定性材料:通信滤波器磁芯通信滤波器磁芯; 4. 高频大磁场材料：高频大磁场材料： 空腔谐振器、高功率变压器等空腔