永磁功能材料和软磁功能材料
永磁功能材料常称永磁材料，又称硬磁材料，而软磁功能材料常称软磁材料。这里的硬和软并不是指力学性能上的硬和软，而是指磁学性能上的硬和软。磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性)，其特征是矫顽力(矫顽磁场)高。矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的
磁场强度。而软磁材料则是加磁场既容易磁化，又容易退磁，即矫顽力很低的磁性材料。退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后，再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。
永磁材料是发现和使用都最早的一类磁性材料。我国最早发明的指南器(称为司南)便是利用天然永磁材料磁铁矿制成的。现在的永磁材料不但种类很多，而且用途也十分广泛。常用的永磁材料主要具有4种磁特性：
(1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度；
(2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(H)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度；
(3)高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度；
(4)高的稳定性，即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。
当前常用的重要永磁材料主要有：
(1)稀土永磁材料，这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材料，为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金就是永磁材料。
(2)金属永磁材料。这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料，主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等，发展较早，性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽，故应用范围也较广。铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等，但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形，可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用。
(3)铁氧体永磁材料。这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高，特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。
除上述3类永磁材料外，还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。
软磁材料种类多和用途广，具有5种主要的磁特性：
(1)高的磁导率。磁导率(符号为μ)是对磁场灵敏度的量度；
(2)低的矫顽力Hc显示磁性材料既容易受外加磁场磁化，又容易受外加磁场或其他因素退磁，而且磁损耗也低；
(3)高的饱和磁通密度Bs和高的饱和磁化强度Ms。这样较容易得到高的磁导率μ和低的矫顽力Hc，也可以提高磁能密度；
(4)低的磁损耗和电损耗。这就要求低的矫顽力Hc和高的电阻率；
(5)高的稳定性，这就要求上述的软磁特性对于温度和震动等环境因素有高的稳定性。
当前常用的重要的软磁材料主要有：
(1)铁-硅(Fe-Si)系软磁材料，常称硅钢片，是电机工业广泛使用磁性材料。这一磁性材料系统的非取向Fe-Si合金(i)、单取向Fe-Si合金(ⅱ)、双取向Fe-Si合金(ⅲ)、特殊处理Fe-Si 合金(ⅳ)和非晶Fe-Si-B材料(v)的磁和电损耗P降低随年代的进展。
(2)铁-镍(Fe-Ni)系软磁合金是磁导率μ和矫顽力Hc低的性能良好的软磁材料，有着广泛的应用。
(3)铁氧体软磁材料，其突出优点是电阻率极高，可以在高频率和超高频率使用，在通信和多种电子学器件中有着重要的应用。
(4)非晶软磁材料和纳米晶软磁材料，是在20世纪后期发展起来的新软磁材料。非晶软磁材料的特点是制造工艺较简单，化学成分变化范围较宽、磁性均匀和良好的各向同性(因无晶粒结构)。从图3中可以看出非晶软磁材料的低损耗的优点。将适当成分的非晶软磁材料通过适当的热处理后，可以使非晶状态转变为晶粒直径为纳米量级的结晶态软磁材料，也可以得到良好的软磁材料。
(5)其他软磁材料。选择适当的化学成分和适当的制造工艺，可以得到具有特定软磁等性能的软磁材料。例如，具有高能和磁化强度的铁-钴(Fe-Co)系软磁合金，具有较高电阻率的铁-铝(Fe-Al)系软磁合金，具有磁晶各向异性和磁致伸缩都趋近于零的铁-硅-铝(Fe-Si-Al)等。
磁性材料 主要是指由过度元素铁,钴,镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质. 磁性材料从材质和结构上讲，分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类，铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。 从应用功能上讲，磁性材料分为：软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料；而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了，因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应，导致金属磁性材料无法使用，而铁氧体的电阻率非常高，将有效的克服这一问题、得到广泛应用。 磁性材料从形态上讲。包括粉体材料、液体材料、块体材料、薄膜材料等。 磁性材料的应用很广泛，可用于电声、电信、电表、电机中，还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。 顺磁性 paramagnetism 顺磁性物质的磁化率为正值，比反磁性大1～3个数量级，X约10-5～10-3，遵守Curie定律或Curie-Weiss定律。物质中具有不成对电子的离子、原子或分子时，存在电子的自旋角动量和轨道角动量，也就存在自旋磁矩和轨道磁矩。在外磁场作用下，原来取向杂乱的磁矩将定向，从而表现出顺磁性。 顺磁性是一种弱磁性。顺磁(性)物质的主要特点是原子或分子中含有没有完全抵消的电子磁矩，因而具有原子或分子磁矩。但是原子(或分子)磁矩之间并无强的相互作用(一般为交换作用)，因此原子磁矩在热骚动的影响下处于无规(混乱)排列状态，原子磁矩互相抵消而无合磁矩。但是当受到外加磁场作用时，这些原来在热骚动下混乱排列的原子磁矩便同时受到磁场作用使其趋向磁场排列和热骚动作用使其趋向混乱排列，因此总的效果是在外加磁场方向有一定的磁矩分量。这样便使磁化率(磁化强度与磁场强度之比)成为正值，但数值也是很小,一般顺磁物质的磁化率约为十万分之一(10-5)，并且随温度的降低而增大。 抗磁性 diamagnetism 抗磁性是一些物质的原子中电子磁矩互相抵消，合磁矩为零。但是当受到外加磁场作用时，电子轨道运动会发生变化，而且在与外加磁场的相反方向产生很小的合磁矩。这样表示物质磁性的磁化率便成为很小的负数(量)。磁化率是物质在外加磁场作用下的合磁矩(称为磁化强度)与磁场强度之比值，符号为κ。一般抗磁(性)物
金属磁性材料的划分 发布日期：2013-06-20 浏览次数：485 核心提示：金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类。通常将内禀矫顽力大于0.8kA/ m的材料称为永磁材料，将内禀矫顽力小于0.8kA/m的材料称 金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类。通常将内禀矫顽力大于0.8kA/m的材料称为永磁材料，将内禀矫顽力小于0.8kA/m的材料称为软磁材料。11、什么叫Nd-F e-B永磁体，它分几大类？Nd-Fe-B永磁体是1982年发现的迄今为止磁性能最强的永磁材料。其主要化学成分为Nd（钕）、Fe（铁）、B（硼），其主相晶胞在晶体学上为四方结构，分子式为Nd2Fe14B（简称2:14:1相）。除主相Nd2Fe14B外，Nd-Fe-B永磁体中还含有少量的富Nd相、富B相等其它相。其中主相和富Nd相是决定Nd-Fe-B磁体永磁特性的最重要的二个相。今天，Nd-Fe-B永磁体已广泛应用于计算机、医疗器械、通讯器件、电子器件、磁力机械等领域。 Nd-Fe-B磁体分为烧结和粘结二大类。通常的Nd-Fe-B烧结磁体是用粉末冶金方法制造的各向异性致密磁体；而通常的Nd-Fe-B粘结磁体是用激冷的方法获得微晶粉末，每个粉末内含有多个Nd-Fe-B微晶晶粒，再用聚合物或其它粘结剂将粉末粘结成大块磁体，因而通常的Nd-Fe-B粘结磁体是非致密的各向同性磁体。因此，通常的Nd-Fe-B烧结磁体的磁性能远高于Nd-Fe-B粘结磁体，但Nd-Fe-B粘结磁体有着许多Nd-Fe-B烧结磁体不可替代的优点：可以用压结、注射等成型方法制作尺寸小、形状复杂、几何精度高的永磁体，并容易实现大规模自动化生产；另外，Nd-Fe-B粘结磁体还便于任意方向充磁，能方便制作多极乃至无数极的整体磁体，而这对于Nd-Fe-B烧结磁体来说通常很难实现；由于Nd-Fe-B粘结磁体中主相Nd2Fe14B呈微晶状态，因此它还具有比烧结磁体耐蚀性好等优点。
永磁功能材料和软磁功能材料 永磁功能材料常称永磁材料，又称硬磁材料，而软磁功能材料常称软磁材料。这里的硬和软并不是指力学性能上的硬和软，而是指磁学性能上的硬和软。磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性)，其特征是矫顽力(矫顽磁场)高。矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的 磁场强度。而软磁材料则是加磁场既容易磁化，又容易退磁，即矫顽力很低的磁性材料。退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后，再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。 永磁材料是发现和使用都最早的一类磁性材料。我国最早发明的指南器(称为司南)便是利用天然永磁材料磁铁矿制成的。现在的永磁材料不但种类很多，而且用途也十分广泛。常用的永磁材料主要具有4种磁特性： (1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度； (2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(H)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度； (3)高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度； (4)高的稳定性，即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。 当前常用的重要永磁材料主要有： (1)稀土永磁材料，这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材料，为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金就是永磁材料。 (2)金属永磁材料。这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料，主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等，发展较早，性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽，故应用范围也较广。铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等，但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形，可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用。
磁铁的种类 磁铁，也叫磁钢，英文 Magnet，磁钢现在主要分两大类，一类是软磁，一类是硬磁； 软磁包括硅钢片和软磁铁芯；硬磁包括铝镍钴、钐钴、铁氧体和钕铁硼，其中最贵的是钐钴磁钢，最便宜的是铁氧体磁钢，性能最高的是钕铁硼磁钢，但是性能最稳定，温度系数最好的是铝镍钴磁钢，用户可以根据不同的需求选择不同的硬磁产品。 主要有如下3个性能参数来确定磁铁的性能： 剩磁Br ：永磁体经磁化至技术饱和，并去掉外磁场后，所保留的Br称为剩余磁感应强度。 矫顽力Hc：使磁化至技术饱和的永磁体的B降低到零，所需要加的反向磁场强度称为磁感矫顽力，简称为矫顽力。 磁能积BH：代表了磁铁在气隙空间（磁铁两磁极空间）所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量。由于这项能量等于磁铁的Bm和Hm的乘积，因此称为磁能积。 磁场：对磁极产生磁作用的空间为磁场 表面磁场：永磁体表面某一指定位置的磁感应强度 如何选择磁铁？ 在决定选择哪一种磁铁之前应明确需要磁铁发挥何种作用。磁铁主要的作用有：移动物体，固定物体或抬升物体。 所需磁铁的形状：圆片形，圆环形，方块形，瓦片形或特殊形状。 所需磁铁的尺寸：长，宽，高，直径及公差等等。 所需磁铁的吸力，期望价格及数量等等。 指南针就是根据磁铁的性质发明的 磁铁的种类很多，一般分为永磁和软磁两大类，我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁永磁磁铁又分二大分类: 第一大类是:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁Nd2Fe14B）、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁（ALNiCO） 第二大类是：铁氧体永磁材料（Ferrite） 1、钕铁硼磁铁：它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极
一文看懂永磁材料 永磁材料又称硬磁材料，其特点是各向异性场高，矫顽力高，磁滞回线面积大，磁化到饱和需要的磁化场大，去掉外磁场后它仍能长期保持很强的磁性。实用中，永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。永磁材料作为一种重要的基础性磁性功能材料，应用领域非常广阔。我国的永磁材料产业在世界上举足轻重，不仅从事生产、应用的企业众多，研究工作也一直方兴未艾。下面介绍永磁材料的种类、主要性能、应用注意事项、选择原则。 永磁材料的种类 一、铁氧体 1、铁氧体是一种非金属磁性材料，又称磁性瓷。我们拆开传统收音机，里面的那个喇叭磁铁，就是铁氧体的。 2、铁氧体的磁性能不高，目前磁能积（衡量磁铁性能高低的参数之一）只能做到4MGOe 稍微高一些。这种材料有个最大的优点，就是价格低廉。目前，仍然广泛应用在很多领域。 3、铁氧体是瓷，因此，加工性能也与瓷类似，铁氧体磁铁，都是模具成形，烧结出来的，若需加工，也只有进行简单的磨削。由于很难进行机械加工，因此铁氧体产品，大多形状简单，而且尺寸公差比较大。方块形状产品还好，可以进行磨削。圆环形的，一般只磨削两个平面。其他尺寸公差，都是按照名义尺寸的百分比给定的。 4、由于铁氧体应用广泛价格低廉，因此，很多厂家会有现成的常规形状和尺寸的圆环，方块等产品可供选择。由于铁氧体是瓷材质，因此基本不存在腐蚀问题。成品不需要进行电镀等表面处理或者涂装。 二、橡胶磁
1、橡胶磁是铁氧体磁材系列中的一种，由粘结铁氧体磁粉与合成橡胶复合，经挤出成型、压延成型、注射成型等工艺而制成的具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体。可加工成条状、卷状、片状、块状、圆环及各种复杂形状。 2、它的磁能积为0.60～1.50 MGOe橡胶磁材的应用领域：冰箱、讯息告示架、将物件固定于金属体以用作广告等的紧固件，用于玩具、教学仪器、开关和感应器的磁片。 3、主要应用于微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、文具、广告等行业。 三、钐钴 1、钐钴磁铁，主要成分是钐和钴。由于两种材料本身价格昂贵，因此，钐钴磁铁也是几种磁铁里面最贵的一种。钐钴磁铁的磁能积，目前可以做到30MGOe，甚至更高一些。 2、另外，钐钴磁铁的矫顽力很高，耐高温，可应用于350摄氏度的高温，因此在很多应用场合无法替代。钐钴磁铁，属于粉末冶金产品。一般厂家根据成品的尺寸和形状需要，烧结成方块毛坯，然后再使用金刚石刀片切割成成品尺寸。由于钐钴具有导电性，因此可以进行线切割加工。 3、理论上说，钐钴可以切成线切割能切成的形状，如果不考虑充磁和较大尺寸的问题。钐钴磁铁，耐腐蚀性很好，一般不需要进行防腐电镀或涂装。另外，钐钴磁铁质地很脆，因此加工小尺寸或者薄壁产品比较困难。 四、钕铁硼 1、钕铁硼是目前应用广泛，发展迅速的磁铁产品。钕铁硼从发明到现在的广泛应用，也不过20多年的时间。由于其拥有的高磁性能和易加工性，价格不是很高，因此应用领域扩大迅速。 2、目前，商品化的钕铁硼，磁能积可以达到50MGOe，是铁氧体的10倍。钕铁硼也属于粉末冶金产品，加工方式与钐钴类似。 3、目前，钕铁硼的最高工作温度在180摄氏度左右。如果是恶劣环境应用，一般推荐不超过140摄氏度。钕铁硼非常容易被腐蚀。因此，成品大多要进行电镀或者涂装。
1.磁性材料简介 磁性材料是指由过渡金属元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。 根据物质在外磁场中表现出的特性，物质的磁性可分为五类：顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性。我们把顺磁性和抗磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性和亚铁磁性物质称为强磁性物质。 通常所说的磁性材料是指强磁性物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁材料和硬磁材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁材料，不容易去磁的物质叫硬磁材料，也称为永磁材料。软硬磁材料最明显的区别就是矫顽力，一般来讲软磁材料的矫顽力较小，硬磁材料的矫顽力较大。通常软磁材料的矫顽力小于80 A/m，而永磁材料的矫顽力则大于4000 A/m。磁性材料按使用又可分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料、旋磁材料以及磁性薄膜材料等。 磁性材料的磁化过程可通过磁滞回线来表示。图1和1’分别为软磁材料和永磁材料的磁滞回线。其中Bs表示饱和磁感应强度，Br表示剩磁，Hc表示矫顽力。图中可以看出，软磁材料和硬磁材料最明显的区别就在于，硬磁材料的矫顽力远大于软磁材料。 图1 磁性材料的磁滞回线 1：软磁材料的磁滞回线，1’：硬磁材料的磁滞回线；Hc、Hc’：矫顽力；Bs、Bs’：饱和磁感应强度；Br、Br’：剩磁。
1.1 磁性材料各性能参数 （1）饱和磁感应强度Bs：是指磁体被磁化至饱和状态时的磁感应强度，其大小取决于材料的成分，与其他外在条件无关。它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 （2）剩余磁感应强度Br：磁性材料经磁化至技术饱和，去掉外磁场后所保留的表面场Br, 称为剩余磁感应强度。简称剩磁，用Br表示，单位为特斯拉（T）或高斯（Gs），换算关系为1 T=10000 Gs。 （3）矫顽力Hc：磁性材料在饱和磁化后，当外磁场退回到零时其磁感应强度B 并不退到零，只有在原磁化场相反方向加上一定大小的磁场才能使磁感应强度退回到零，该磁场称为矫顽磁场，又称矫顽力。矫顽力单位是奥斯特（Oe）或千安/米（kA/m），1 kA/m=12.56 Oe。矫顽力反应了磁性材料抵抗退磁的能力。 （4）居里温度Tc：也称磁性转变点，是指材料可以在铁磁和顺磁体之间改变的温度。当温度低于居里温度时物质表现为铁磁性，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里温度时物质表现为顺磁性。简单地说，居里温度就是材料失去磁性时的温度，即高于此温度时材料磁性消失。 1.2 软磁材料的主要技术指标 软磁材料是指能够迅速响应外磁场的变化，且能低损耗地获得高磁感应强度的材料，它既容易受外磁场磁化，又容易退磁。应用中，对软磁材料的主要技术指标有以下要求： （1）初始磁导率μi和最大磁导率μmax要高。磁导率是表征材料的磁性、导磁性及磁化难易程度的一个磁学量，是软磁材料的重要参数。初始磁导率是磁中性状态下磁导率的极限值，从使用要求看，主要是看起始磁导率μi。 （2）矫顽力Hc要小。软磁材料的基本性能要求是能快速地响应外磁场变化，这就要求材料具有低矫顽力值。通常软磁材料的矫顽力约为10-1~102 A/m。 （3）饱和磁感应强度Bs要高。饱和磁感应强度是软磁材料的重要磁性参量。通常要求软磁材料具有高的饱和磁感应强度Bs，这样不仅可以获得高的μi值，还可以节省资源，实现磁性器件的小型化。材料的Bs值一般不可能有较大变动。 （4）功率损耗P要低。软磁材料多用于交流磁场，因此动态磁化造成的次损耗不可忽视。动态磁化所造成的次损耗包括3个部分：涡流损耗，磁滞损耗和剩余
永磁材料及其应用 摘要 电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机组还可分为永磁发电机和励磁发电机，永磁发电机与励磁发电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁式发电机结构简单，转子磁场大，无励磁绕组，无碳刷，无滑环，气隙大，无触点，整机唯一磨损部位是轴承。提高了产品可靠性，不用外接调节器，导磁体材料间距采用优化设计，减少了漏磁，使发电机怠速性能好，出电路足。永磁电机的结构特点之一就是磁极由永磁材料组成。永磁材料磁性能的优劣，将直接影响永磁电机的磁路尺寸、电机体积及其功能指标和运行特性。 以下主要介绍永磁材料的性质及其应用。 关键词：永磁电机、永磁材料、磁化曲线
发电机简介 将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。小型发电机也有风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。 发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率，也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联，或者并接相当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围，只能较多地应用于小型自动化水电站。城市电车、电解、电化学等行业所用的直流电源，在20世纪50年代以前多采用直流发电机。但是直流发电机有换向器，结构复杂，制造费时，价格较贵，且易出故障，维护困难，效率也不如交流发电机。故大功率可控整流器问世以来，有利用交流电源经半导体整流获得直流电以取代直流发电机的趋势。 同步发电机按所用原动机的不同分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机3种。它们结构上的共同点是除了小型电机有用永久磁铁产生磁场以外，一般的磁场都是由通直流电的励磁线圈产生，而且励磁线圈放在转子上，电枢绕组放在定子上。因为励磁线圈的电压较低，功率较小，又只有两个出线头，容易通过滑环引出；而电枢绕组
磁性材料的分类 1、铁氧体磁性材料：一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物。他们大多具有亚铁磁性。特点：电阻率远比金属高，约为1-10（12次方）欧/厘米，因此涡损和趋肤效应小，适于高频使用。饱和磁化强度低，不适合高磁密度场合使用。居里温度比较低。 2 、铁磁性材料：指具有铁磁性的材料。例如铁镍钴及其合金，某些稀土元素的合金。在居里温度以下，加外磁时材料具有较大的磁化强度。 3 、亚铁磁性材料：指具有亚铁磁性的材料，例如各种铁氧体，在奈尔温度以下，加外磁时材料具有较大的磁化强度。 4 、永磁材料：磁体被磁化后去除外磁场仍具有较强的磁性，特点是矫顽力高和磁能积大。可分为三类，金属永磁，例：铝镍钴，稀土钴，铷铁硼等；铁氧体永磁，例：钡铁氧体，锶铁氧体；其他永磁，如塑料等。 5、软磁材料：容易磁化和退磁的材料。锰锌铁氧体软磁材料，其工作频率在1K-10M之间。镍锌铁氧体软磁材料，工作频率一般在1-300MHZ 6、金属软磁材料：同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力，例如工程纯铁，铁铝合金，铁钴合金，铁镍合金等，常用于变压器等。 7 、损耗角正切：他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的比值，其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中，损耗能量与储存能量的2派之比。 8、比损耗角正切：这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值。
9 、温度系数：在两个给定温度之间，被测的变化量除以温度变化量。 10、磁导率的比温度系数：磁导率的温度系数与磁导率的比值。 11 、居里温度：在此温度上，自发磁化强度为零，即铁磁性材料（或亚磁性材料）由铁磁状态（或亚铁磁状态）转变为顺磁状态的临界温度。 专业术语: 1 、饱和磁感应强度：(饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。在实际应用中，饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场（基本上达到磁饱和时的磁场）下的磁感应强度。 2、剩磁感应强度：从磁性体的饱和状态，把磁场（包括自退磁场）单调的减小到0的磁感应强度。 3 、磁通密度矫顽力：他是从磁性体的饱和磁化状态，沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度，使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度。 4、内部矫顽力：从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度。 5、磁能积：在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积。 6 、起始磁导率：磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。
磁性材料分类 软磁材料 软磁材料 磁性材料中矫顽力很低，因而既容易受外加磁场磁化，又容易退磁的材料称为软磁材料。软磁材料的主要特征是： 1、高的磁导率。这表示软磁材料对磁场的灵敏度高（一般常用起始磁导率） 2、低矫顽力Hc。 3、高的饱和磁通密度Bs。 4、低的磁（功率）损耗P。 5、高的稳定性。 分类：（因使用的功率、频率的不同要求、材料的磁特性的不同） 1、Fe-Si系。 2、Fe-Ni系。 3、铁氧体系。 4、非晶材料系。 5、其他。 稀土永磁材料稀土永磁材料 这是当代新发展起来的最大磁能积最高的一类永磁材料，是主要含稀土族和铁族元素的金属互化物（又称金属间化合物）。由于这类永磁材料综合了一些稀土元素的高磁晶各异性和铁族元素高居里温度的优点，因而获得当前最大磁能积最高的永磁性能。 从 60年代起，稀土永磁材料已经研究和生产了三代材料，第一代的SmCo5系材料，第二代的Sm2Co17系材料，第三代的Nd-Fe-B系材料，当前正在研究第四代材料。把这些材料称为“系”，是指其组元可以部分或全部用其他相当的元素进行代换，以获得最佳的或特定要求的永磁性能。 在目前的稀土永磁材料中，最大磁能积最高的是：居里温度最高的是Sm2Co17系材料； 在稀土永磁材料制造工艺上，除较大量使用烧结工艺外，还发展了快淬法、热形变法、热压法和粘结法等新工艺，它们各具有其特点和适用的生产条件。Nd-Fe-B系合金是第一种不含Co的高性能实用新型永磁材料。自1983年问世以来，迅速地得到发展。 稀土永磁材料按主要成分分类： 1、SmCo5 系
2、Sm2Co17 3、Nd-Fe-B系； 4 、Pr-Fe-B系； 5 、 Sm-Fe-N系 烧结钕铁硼永磁材料 烧结钕铁硼永磁材料 烧结钕铁硼磁体的磁能积的理论极限值是512KJ/M3（640MGOe）1987年实验室首次突破400KJ /M3（50MGOe），1990年达到了54.6MGOe，国内最高水平为52.4MGOe。工业化生产烧结钕铁硼体的磁能积从1983年最初问世的 35MGOe到目前的 50MGOe 高性能钕铁硼磁体的特征：主相晶粒分布在微米之间，大小均匀，晶界清晰，晶粒表面缺陷少，晶粒规则，主相体积百分率达到90%以上；富钕相薄而且分布均匀；密度达到理论密度的主相取向度达到90%以上。 从磁体的应用角度来讲，磁能积与矫顽力一样重要，对于高性能烧结钕铁硼磁体的磁性能应该有一个界定的标准，根据目前国外高牌号的烧结钕铁硼磁体磁能积与矫顽力之间的关系，有如下判据：（BH）max(MGOe)+iHc(koe)=60 金属永磁材料 # 金属永磁材料 这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素为重要组元的合金型永磁材料，又称永磁合金。这类永磁合金的磁性与合金的组元、含量及制造工艺等有密切联系。当代这类金属永磁材料主要有两类：一类是AlNiCo系，另一类是FeCrCo系。 AlNiCo 系永磁合金的主要成分为Fe,Ni和Al，在加入Co,Cu或（和）Mo,Ti等元素，有的经适当的热处理而得到同向异性的永磁场热处理或（和）定向结晶处理而得到各向异性的永磁合金。这类磁体的硬度大，一般采用铸造法制造。对于小型或异性材料，可采用粉末烧结法制造。 FeCrCo 系永磁合金的主要成分为Fe,Cr和Co，通过改变组分含量、特别是含量或（和）添加其他元素如TI等，可改变其永磁性能。FeCrCo系永磁合金的永磁性能类似于中等性能的AlNiCo系永磁合金，但可以进行各种机械技工和冷或热塑性形变，以制成管材、片材或线材供特殊应用。不过其永磁性能对热处理等较为敏感，难以获得最佳的永磁性能。
磁性材料分类 磁性材料是一类具有磁性的材料，广泛应用于电子、通讯、医疗、汽车等领域。根据其磁性特性和组成成分的不同，磁性材料可以分为多种类型。本文将对磁性材料的分类进行介绍，以便读者更好地了解和应用这一类材料。 1. 永磁材料。 永磁材料是一种具有永久磁性的材料，能够在外加磁场的作用下保持一定的磁性。永磁材料按其组成和性能可分为金属永磁材料和非金属永磁材料两大类。金属永磁材料主要包括铁氧体、钕铁硼、钴磁体等；非金属永磁材料主要包括铁氮合金、铁碳合金等。永磁材料具有高矫顽力、高矫顽温度、良好的抗腐蚀性能等特点，被广泛应用于电机、传感器、磁性存储等领域。 2. 软磁材料。 软磁材料是一种在外加磁场下能够快速磁化和去磁化的材料，主要用于电力变 压器、电感线圈、电子设备等场合。软磁材料按其磁性能可分为高导磁材料和低导磁材料两大类。高导磁材料主要包括硅钢片、镍铁合金等；低导磁材料主要包括铁氧体、铁硅铝合金等。软磁材料具有低磁滞、低涡流损耗、高饱和磁感应强度等特点，能够有效地控制和利用磁场能量。 3. 硬磁材料。 硬磁材料是一种在外加磁场下能够保持较强磁性的材料，主要用于制造永磁体、磁记录材料等。硬磁材料按其磁性能可分为高矫顽力材料和高矫顽温度材料两大类。高矫顽力材料主要包括钴磁体、钕铁硼等；高矫顽温度材料主要包括铝镍钴、钴铁等。硬磁材料具有良好的矫顽力、矫顽温度和磁能积，能够保持稳定的磁性能，被广泛应用于电机、传感器、磁记录等领域。 4. 磁性功能材料。
磁性功能材料是一种具有特定磁性功能的材料，主要用于磁传感器、磁存储器、磁耦合器等领域。磁性功能材料按其功能可分为磁敏材料、磁光材料、磁阻变材料等。磁性功能材料具有响应速度快、灵敏度高、能耗低等特点，能够满足不同领域对磁性功能的需求。 总结。 磁性材料是一类具有重要应用价值的材料，其分类主要基于磁性特性和组成成分。不同类型的磁性材料具有不同的特点和应用领域，能够满足各种工程和科学需求。通过对磁性材料的分类和特性了解，能够更好地选择和应用这一类材料，推动相关领域的发展和进步。
磁性材料有哪些分类 磁性材料具有磁有序的强磁性物质，广义还包括可应用其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。磁性是物质的一种根本属性。物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，后者主要是铁氧体材料。按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料，旋磁材料以及磁性薄膜材料等，反映磁性材料根本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。永磁材料，经外磁场磁化以后，即使在相当大的反向磁场作用下，仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。对这类材料的要求是剩余磁感应强度Br高，矫顽力BHC〔即抗退磁能力〕强，磁能积〔BH〕即给空间提供的磁场能量〕大。相对于软磁材料而言，它亦称为硬磁材料。永磁材料有合金、铁氧体和金属间化合物三类。①合金类：包括铸造、烧结和可加工合金。铸造合金的主要品种有:AlNi〔Co〕、FeCr〔Co〕、FeCrMo、FeAlC、FeCo〔V〕〔W〕；烧结合金有：Re－Co〔Re代表稀土元素〕、Re－Fe以及AlNi〔Co〕、FeCrCo 等；可加工合金有：FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe和AlMnAg等，后两种中BHC较低者亦称半永磁材料。②铁氧体类：主要成分为MO6Fe2O3,M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa等复合组分。③金属间化合物类：主要以MnBi为代表。永磁材料有多种用途。①基于电磁力作用原理的应用主要有：扬声器、话筒、电表、按键、电机、继电器、传感器、开关等。②基于磁电作用原理的应用主要有：磁控管和行波管等微波电子管、显像管、钛泵、微波铁氧体器件、磁阻
各种磁性材料的应用范围 磁性材料是具有磁性的物质，常见的有铁、钢和永磁材料。磁性材料广泛应用于各个领域，包括电子技术、机械工程、医学等。以下是各种磁性材料的应用范围。 1.铁 铁是最常见的磁性材料，广泛用于制造机械和结构件。铁制品被广泛应用于建筑、汽车、船舶、桥梁、铁路和飞机等工程领域。铁材还用于制造电机、变压器、电感器等电子设备中的核心部件。此外，铁还可以用于制造磁芯材料，用于电感器、变压器、电动机等低频磁性元件。 2.钢 钢是一种含有铁的合金，具有磁性。由于钢的强度和韧性较高，因此广泛应用于建筑和机械工程领域。钢材也常用于制造电机、变压器和电感器等电子设备的磁性元件。 3.永磁材料 永磁材料是一类可以在外界磁场的作用下产生自身磁化或保持自发磁化的材料。永磁材料被广泛应用于电子产品、计量仪器、电机等领域。永磁材料主要分为硬磁材料和软磁材料两种类型。 硬磁材料通常由钕铁硼（NdFeB）或钴钙钛酸钡（BaCoFe12O19）等复合材料制成，具有高磁能积和较强的磁力。硬磁材料广泛应用于电机、发电机、磁卡、声学设备等领域。
软磁材料具有较低的饱和磁感应强度和磁能积，主要用于制造电感器、变压器、传感器等高频和低频磁性元件。软磁材料通常包括铁氧体、铁镍 合金和铁硅合金等。 4.磁体 磁体是将磁性材料制成的器件，可以产生较强的磁场。磁体广泛应用 于电机、磁体共振成像设备（MRI）、磁力手表、磁力计、音响设备等各 个领域。磁体主要包括永磁体和电磁体两种类型。 永磁体磁体是利用永磁材料制成的，具有较稳定的磁性。永磁磁体广 泛应用于电机、发电机、磁体共振成像设备等领域。 电磁体是利用电流在导体中产生的磁场制成的，可以人为调节磁场的 强度。电磁体广泛应用于电磁铁、电磁继电器、磁力手表等领域。 总之，各种磁性材料在不同的领域和设备中都发挥着重要的作用。磁 性材料的应用范围广泛，从日常生活用品到复杂的科学仪器和现代工业设 备都离不开磁性材料的应用。
新型磁性材料的发展 随着科学技术的发展，磁性材料作为一种重要的功能材料，有着广泛 的应用前景。新型磁性材料的发展是为了满足现代社会对更高性能、更多 功能的需求。本文将就新型磁性材料的发展进行探讨，主要包括：磁性材 料的定义与分类、新型磁性材料的发展趋势和应用前景。 首先，我们来了解一下磁性材料的定义和分类。磁性材料是指具有一 定磁性的物质，其主要特点是可以被磁场吸引或排斥。磁性材料按照永磁性、软磁性和硬磁性可以分为三类。永磁材料是指具有长期保持一定磁性 的材料，常见的有铁氧体、钕铁硼等；软磁材料是指易于磁化而且易于消 磁的材料，主要应用于电磁元件和电能转换、控制装置等领域；硬磁材料 是指具有较高矫顽力、抗磁性逆转能力的材料，广泛应用于电机、传感器 和磁记录等领域。 随着科学技术的不断进步，新型磁性材料的发展呈现出以下几个趋势。首先是高磁性能。高性能磁材料是实现磁性材料在电机、电子等领域的关键，因此，发展高性能磁材料是新一代磁性材料发展的重要方向。例如， 钕铁硼磁材料的磁能积已经逼近理论极限，而新型稀土材料和复合材料的 开发有望进一步提高磁性能。其次是多功能性。新型磁性材料不仅要具有 较高的磁性能，还要具备多种功能，如光电磁特性、传感特性等。这样可 以实现磁性材料与其他材料的多种功能结合，扩展磁性材料的应用领域。 再次是微纳米化。随着纳米技术的不断发展，将磁性材料微纳米化可以显 著改善磁性材料的性能，例如提高磁化饱和磁化强度，同时减小尺寸，提 高稳定性和抗腐蚀能力。最后是可持续性和环保性。发展新型磁性材料要 注重材料的可持续性和环保性，例如减少对稀土矿的依赖，提高材料的回 收再利用率，减少材料的环境污染等。
高矫顽力永磁材料 一、高矫顽力永磁材料概述 铁磁材料是与人们消费生活亲密相关的一种功能材料。根据铁磁性材料的矫顽力不同，可将其分为永磁材料和软磁材料。永磁材料的矫顽力一般均大于1000A/m ，而软磁材料的矫顽力一般小于100A/m ，最低可达0.08A/m 左右。由于软磁材料的矫顽力低，技术磁化到饱和并去掉外磁场后很容易退磁。永磁材料矫顽力高，磁化饱和并去掉外磁场后仍能长期保持很强的磁性，因此又称为恒磁材料。 永磁材料在外磁场中磁化时，外磁场对永磁体做的功称为磁化功。对于闭路永磁体来说，磁化功以磁能(BH)m 的形式贮存于材料内部。对于开路永磁体来说，磁化功一部分贮存于永磁材料内部．另—部分以磁场的形式贮存于两磁极附近的空间。所以，永磁体是一个贮能器。利用永磁体磁极的互相作用和气隙磁场可以实现机械能或声能和电磁能的互相转换，制成多种功能器件：利用磁场与运动导线的互相作用，制造发电机、话筒、传感器，将机械能或声能转变为电能或电信号；利用磁场与载流导线的互相作用可制各种永磁电机，如音圈电机、步进电机以及扬声器、耳机等，将电能或电信息转变为机械能、声能或非电信息等；利用磁极间的互相作用力可实现磁传动、磁悬浮、磁起重、磁别离等；利用磁场与荷电粒子的互相作用做成各种微波功率器件。如微波通讯中的行波管、返波管、环行器等；利用磁场对物质产生的各种物理效应，如磁共振效应、磁化学效应、磁生物效应、磁光效应、磁霍耳效应等，制造核磁共振成像仪、霍耳探测器等；利用磁场使宏观物质磁化以改变其内部构造或键合力的性质与状态，制造磁水器、磁防蜡器、磁疗器件等。 矫顽力是永磁材料自身性能抵御外界磁场变化的一种才能。随着磁性器件，尤其是信息、通讯、计算机领域所用器件(如HDD 、FDD 、CD-ROM 、FAX 等)向小型化、轻型化、高速化、低噪声化方向开展，人们对高矫顽力永磁材料的需求不断增大。材料的矫顽力越高，说明它抗退磁才能越强，产生的磁场越不容易受外界干扰。同时，材料的矫顽力高，具有较好的温度稳定性，可在较高的温度下工作。同时其负载性可低一些，磁体可做得更薄一些，有利于永磁体薄型化和轻量化。而且，材料的高矫顽力化有利于进步材料的磁能积。所以，在要求稳定的高静磁场的马达以及扩音器等小型马达、电动机以及核磁共振等大型仪器设备等方面的应用，高矫顽力材料有其独到之处。 二、一些磁学参量和磁化曲线 一个宏观磁体由许多具有固有原子磁矩的原子组成，当原子磁矩同向平行排列时，对外显示的磁性最强；当原子磁矩紊乱排列时，对外不显示磁性。宏观磁体单位体积在某一方向的磁矩称为磁化强度M 。为了描绘材料的磁化状态(磁化强度和方向)，通常引入磁化强度矢量的概念。把每单位体积(或每摩尔、每克)内的磁矩定义为磁化强度。式中μ为原于磁矩，V 为磁体的体积，n 为体积为V 内的磁性原子数。 任何物质在外磁场作用下，除了外磁场H 外，还要产生一个附加的磁场。物质内部的外磁场和附加磁场的总和称之为磁感应强度B 。真空中的磁感应强度和外磁场成正比。 V μM n 1i ∑==H μB 0=