磁学与磁性材料基础知识共75页文档

磁性材料的分类第一章磁学基础知识答案：1、磁矩2、磁化强度3、磁场强度H4、磁感应强度 B磁感应感度，用B表示，又称为磁通密度，用来描述空间中的磁场的物理量。

其定义公式为中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。

5、磁化曲线6、磁滞回线（）（6 磁滞回线 (hysteresis loop)：在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。

）7、磁化率磁化率，表征磁介质属性的物理量。

常用符号x表示，等于磁化强度M与磁场强度H之比。

对于各向同性磁介质，x是标量；对于各向异性磁介质，磁化率是一个二阶张量。

8、磁导率磁导率（permeability）：又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的一个物理量，可通过测取同一点的B、H值确定。

二矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系矫顽力分为磁感矫顽力（Hcb）和内禀矫顽力（Hcj）。

磁体在反向充磁时，使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。

但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。

（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。

使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。

内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。

在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。

(2)退磁场是怎样产生的？能克服吗？对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正？产生：能否克服：因为退磁场只与材料的尺寸有关，短而粗的样品，退磁场就很大，因此可以将样品做成长而细的形状，退磁场就将会减小。

然而实际工作中，材料的尺寸收到限制，因此不可避免的受到退磁场的影响。

校正：由于受到退磁场的影响，作用在材料中的有效磁场Heff比外加磁场Hex要小。

磁性材料与磁性学基础磁性材料是具有磁性的材料，广泛应用于电子、通信、医疗等领域。

了解磁性材料的基本原理和性质对于应用和发展都具有重要意义。

磁性学是研究磁性材料的学科，它主要涉及磁性材料的磁化、磁场等基本概念和原理。

本文将从磁性材料的分类、磁化过程、磁性材料的性质等方面进行阐述。

一、磁性材料的分类磁性材料根据其磁性质可以分为铁磁、顺磁、反磁和带磁等四类。

铁磁材料是指在外加磁场作用下具有明显磁化特性的材料，常见的有铁、钴、镍等。

顺磁材料是指在外加磁场作用下呈现顺磁性质的材料，如银、铂等。

反磁材料则是指在外加磁场下呈现反磁性质的材料，如铜、锌等。

带磁材料是指一些特殊的磁性材料，如软磁材料和硬磁材料。

二、磁化过程与磁场磁化是指磁性材料在磁场作用下产生磁化强度的过程。

磁化过程可分为顺磁和铁磁两种类型。

顺磁磁化是指材料中的磁化强度和外加磁场成正比，而铁磁磁化则是指材料中的磁化强度与外加磁场呈非线性关系。

在实际应用中，通常使用磁性材料的矫顽力来描述材料的磁化性能。

磁场是磁性材料磁化的驱动力，是由磁性体所产生的力线场。

磁场的强弱程度决定了磁性材料磁化的程度。

不同磁性材料对磁场的响应不同，这是由其磁化特性决定的。

三、磁性材料的性质磁性材料的性质包括磁化特性、磁导率、磁致伸缩效应、磁滞回线等。

磁化特性是磁性材料的本质属性，它反映了材料在磁场下的磁化程度。

磁导率是指磁性材料对磁场的响应程度，它是电磁学中的一个重要参数。

磁致伸缩效应是指磁性材料在磁场作用下发生形变的现象，这一现象常应用于磁声技术等领域。

磁滞回线是指铁磁材料在磁场强度发生变化时的磁化曲线，可以用来描述材料的磁化特性和磁场强度的关系。

四、磁性材料的应用磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗等领域。

在电子领域，磁性材料被用于制造高性能的磁盘存储器、传感器、扬声器等。

在通信领域，磁性材料被用于制造天线、滤波器等元件。

在医疗领域，磁性材料被用于磁共振成像、磁力治疗等。

磁学基础与磁性材料1. 引言磁学是研究磁场和磁性材料特性的学科。

磁性材料是一类具有磁性的材料，它们在外加磁场作用下会发生磁化现象，并且具有一系列特殊的磁性特性。

磁学基础是理解和研究磁性材料的基础，本文将介绍磁学基础的一些重要内容，以及常用的磁性材料。

2. 磁学基础2.1 磁场磁场是指存在于一个区域内的磁力场。

磁场由磁针、磁体等产生，其物理量可以用矢量表示。

在磁学中，我们常常用磁感应强度（B）表示磁场的强弱，单位是特斯拉（T）。

2.2 磁矩磁矩是一个物体产生磁场的特性量。

它是由物体内部微观电荷或电流的旋转运动所导致的。

磁矩可以用矢量表示，它的单位是安培·米（A·m^2）。

2.3 铁磁性材料铁磁性材料是一类具有较强磁性的材料。

在外加磁场下，铁磁性材料可以产生自发磁化现象，并且保留很长时间。

常见的铁磁性材料有铁和钙钛矿结构的氧化物等。

2.4 顺磁性材料顺磁性材料是一类具有较弱磁性的材料。

在外加磁场下，顺磁性材料会发生磁化现象，但是磁化程度相对较弱。

常见的顺磁性材料有铁氧体和氯化亚铁等。

2.5 抗磁性材料抗磁性材料是一类对磁场几乎没有响应的材料。

在外加磁场下，抗磁性材料只会发生微弱的磁化现象，并且在去掉磁场后会迅速恢复到无磁化状态。

常见的抗磁性材料有铜和锌等。

3. 磁性材料的应用3.1 磁存储器件磁性材料在磁存储器件中有着重要的应用。

磁存储器件利用磁性材料的特殊磁性特性，实现数据的存储和读取。

常见的磁存储器件有硬盘、软盘和磁带等。

这些设备利用磁性材料在外加磁场下能够保持和改变磁化方向的特性，实现数据的读写。

3.2 磁共振成像磁性材料在医学中有着广泛的应用。

磁共振成像（MRI）是一种利用磁性材料的原理来获取人体器官结构和功能信息的影像技术。

在MRI中，磁性材料被放置在磁场中，通过测量磁场变化来获取图像。

磁性材料在MRI中起到了重要的作用，它们对磁场的响应可以提供丰富的图像信息。

3.3 传感器和执行器磁性材料在传感器和执行器中有着广泛的应用。

磁学基础与磁性材料1. 引言磁学是研究与磁场有关现象和材料性质的学科，包括磁场产生、磁场与物质相互作用等内容。

磁性材料是在外磁场的作用下表现出磁性的物质，具有广泛的应用领域，如电子设备、电力工业和医学等。

本文将介绍磁学基础与磁性材料的相关知识。

2. 磁学基础2.1 磁场磁场是指围绕物体的区域内存在磁力的场域，可以用磁感应强度(B)来表示。

磁场的基本特性包括方向和强度，方向由磁场的线方向表示，强度则表示单位面积上受到的磁场力。

2.2 磁矩在磁场中，物体会产生磁矩，磁矩又称为磁偶极矩，它是指物体在外磁场中所表现出来的磁特性。

磁矩的大小和方向取决于物体的形状、大小和组成。

2.3 磁性根据物质在外磁场中的行为，可以把物质分为顺磁性、抗磁性和铁磁性三类。

顺磁性物质在外磁场下会被吸引，抗磁性物质则会被排斥，而铁磁性物质则会被强烈地吸引。

3. 磁性材料3.1 铁磁性材料铁磁性材料是最常见的磁性材料，如铁、钴、镍等。

它们在外磁场作用下具有明显的磁性，能够保持磁性，并且可以产生较强的磁场。

铁磁性材料广泛应用于电机、变压器和磁盘等。

3.2 顺磁性材料顺磁性材料是指在外磁场下呈现出被吸引特性的材料，如铝、氧化铁等。

顺磁性材料的磁化强度与外磁场成正比，但是相对于铁磁性材料来说，顺磁性材料的磁化强度较小。

3.3 抗磁性材料抗磁性材料在外磁场下呈现出被排斥特性，如铜、银等。

与顺磁性材料不同，抗磁性材料的磁化强度与外磁场成反比。

4. 磁性材料的应用4.1 电子设备磁性材料在电子设备中有广泛的应用。

例如，用于计算机硬盘驱动器的磁盘片和读写头就是由磁性材料制成的。

此外，许多电子设备，如扬声器和电视机，也依赖磁性材料来转换电信号为声音和图像。

4.2 电力工业电力变压器中的铁芯和电磁线圈都是由铁磁性材料制成的。

这些材料能够产生强磁场，使能量传输更加高效。

另外，磁性材料也用于电力发电和输电系统中的设备，如发电机和变频器。

4.3 医学在医学领域，磁性材料被广泛应用于医学成像，如核磁共振成像（MRI）。

磁性材料基础知识（入门）磁性材料：概述：磁性是物质的基本属性之一。

磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的，由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场，因而产生磁性。

一切物质都具有磁性。

自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，反铁磁性物质，以及亚铁磁性物质，其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质，通常将这两类物质统称为磁性材料。

1.磁性材料的分类，性能特点和用途：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：磁体被磁化厚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1-300MHZ6.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。

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。

磁性材料的基本知識一︰磁學的發展及對相關參數的解析︰磁性早在3000年前就已被關心，中國早就利用磁石製造出了司南，1820年丹麥物理學家奧斯特發現了電流磁效應，同年法國的物理學家安培證明了通電線圈和普通磁石一樣有吸引和排斥。

到1831年，英國法拉第發現了電磁感應定律，後來麥克斯偉發展了法拉第的思想，建立了嚴密的電磁場理論。

二．磁介質的極化情況︰有些物質放在外磁場中會顯示出磁性能，產生附加磁場，此類物質稱為磁介質。

一般按其性質可分為︰反磁性物質（抗磁性diamagnetic materials），順磁性物質（順磁性paramagnetic materials），鐵磁性物質（ferromagnetic materials）。

1．反磁性物質在磁場中削減了外磁場，使有這種物質存在的地方磁場減少，當外磁場除去后，作用也消失。

其中Bi是最顯著的反磁性物質，其他的還有金銀銅鋅汞石墨及氫氣等。

2．順磁性物質在磁場中增強了外磁場，使有這種物質存在的地方磁場增強，當外磁場除去后，作用也消失。

其中AL，Mg，Ca，Wu，Po，O為順磁體3．鐵磁性物質有Fe、鎳、鈷及其合金，在較少的磁場情況下，產生了很強的磁性。

反磁性物質和順磁性物質在外磁場的作用下產生的附加磁場都很微小，故工程上把他們的相對磁導率取作1，磁導率就用u0。

三、鐵磁物質有三項特殊磁性能:1.相對磁導率UT很大2.B、H存在非線性關係3.磁性能與原有磁化現象有滯後四、鐵磁物質的磁化:主要由電子的自旋引起的,在很小區域內電子自轉產生的磁化區叫磁疇(magnetic domain)每一磁疇擔當一磁性很強磁石.因為在沒有外磁場作用時,各磁疇為雜亂無序的.故磁效性互相抵消,對外不顯磁性.當外加磁場施加時,那些與外磁場一致之磁疇將擴大.故可逐步對外顯示磁性.可用下圖來解釋:磁疇的方向與晶体結構有關.即鐵磁質磁化與材質有關.另它還與溫度有關,當超過某一溫度TC時,鐵磁質的鐵磁性被熱運動所破壞而形成為順磁性.溫度移為居里溫度或居里低:純 Fe 770℃ 、鎳 350℃ 、 鈷 1100℃ .在磁化過程中,磁疇方向的改變將引起晶格間距離的改變,使磁物質發生長度和體積改變,此現象為磁致伸縮.五、磁化曲線(變壓器、電磁閥用第一象限,馬達用第二象限)dB/dH/H ．二Ｏ＝μｉ初導磁率.Br 剩磁(當H 值降為0時.B 值並不為0.即B 值變化落後於H 值的變化之現象叫磁滯現象). HCb 叫矯頑力、Bs 飽和磁通密度，其中在OBsBr 區域為損耗區域，可看成鐵損。