磁性材料-磁记录材料

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。

磁性是物质的一种基本属性。

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、银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，反映磁性材料基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、铁氧析口金属间化合物三类。

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:A1Ni(Co)、FeCr(Co)x FeCrMo x FeAIC x FeCo(V)(W);烧结合金有：Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AINi(Co),FeCrCo等；可加工合金有：FeCrCo s PtCo s MnAIC.CuNiFe和AIMnAg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、SnPb或SrCa、1aCa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、磁阻器件、霍尔器件等。

③基于磁力作用原理的应用主要有：磁轴承、选矿机、磁力分离器、磁性吸盘、磁密封、磁黑板、玩具、标牌、密码锁、复印机、控温计等。

磁记录材料来源：世界化工网（）随着电子信息技术的迅速发展，对信息记忆、存贮、记录的技术及其材料的要求相应提高。

单从计算机配套的信息存贮问题看．计算机的内存贮和外存健系统，以及用于档案、文献资料、图书管理、办公事务等各项情报管理工作中的存贮，都需要性能越来越高的新器件和新材料。

从目前看仍以磁记录为主，这是因为磁记录器件能实现记录与重放，能多次重复使用，所以得到广泛应用。

一、基本概念磁记录材料是指那些通过磁的作用可以直接理集、记录、存贮、传递信息的材料。

通常又把这种材料叫做磁记录载体、介质或媒体。

因此，凡是能转换成磁能的一切信号源，不管是机械的、电的，还是化学的、光学的都可以记录在这种材料上。

所以，就其本质意义上，又可以说，凡是能对磁的作用发生变化，能够直接形成各种形式信息的材料均称为磁记录材料。

随着工业发展和科学技术的进步，磁记录材料也日趋完善达到了如此完美的程度。

由最初单纯记录声音的本能作用逐步延伸到能记录和重现各种信息，并广泛地应用于通讯、J“播、电影、电视、文教卫生、电子计算机、地质勘探、资源卫星、数据处理以及军事科学领域。

为丰富人们的精神与物质文明、促进科学技术和国民经济现代化发展，起着越来越重要的作用。

二、磁记录材料的特点与性能1.磁记录的材料的特点（1）产品特点①记录简便，快速准确磁纪律材料的应用不需要很多的设备和严格的磁记录加工条件，投资少，，成本低，经济和社会效益高，而且对所记录的材料，能够全面而真实地记录上并立刻显示出来。

②反复使用，便于复制磁记录材料具有反磁化进行退磁的特性，可以通过消磁来消除原有的讯号和记录新的讯号。

这样的过程可以反复进行多次，林外，通过高速和热磁及其他复制凡是，使已经获得的音像，图像，数据等各种信息，可以再短短的几分钟内进行成倍的翻版复制。

③信息贮量大，记录密度高不仅单声迹可以记录很高的密度，而且通过改变记录方式和介质运行速度，就可以在同样长度和宽度上，同时记录多条磁迹，其记录密度和容量就可大为提高。

磁记录材料磁记录材料 (magnetic record materials)磁记录是-种利用磁性物质作记录、存储和再生信息的技术。

磁记录材料即利用铁磁性原理有记录、存储和输出声音、图像、数字等信息功能的磁性合金。

它包括磁记录介质和磁头材料两类。

磁记录材料的应用领域十分广泛，根据工作频率范围不同主要有磁录音、磁录像、磁录数(码)、磁复制、磁印刷和磁照相等方面。

磁记录基本原理在记录信息(声音、图像、数字)过程中，输入的信息先转变为相应的电信号，传送到记录磁头的线圈中，在记录磁头气隙中产生与输入电信号相应的变化磁场，气隙附近并以恒定速度移动的磁带上的磁记录介质受到该变化磁场的作用，从原来未存储信息的退磁状态转变到磁化状态，也就是将随时间变化的磁场转变为按空间变化的磁化强度分布，磁带通过磁头以后转变到相应的剩磁状态，剩磁状态便记录下与气隙磁场、磁头电流和输入电信号相应的信息。

在磁带重放过程中，与上述磁记录过程相反，即磁带剩磁影响磁头气隙磁场，再到磁头线圈中的电流，最后变成与原来记录相应的(声音、图像和数字)信息。

磁记录介质材料一种涂敷在磁带、磁卡、磁盘和磁鼓上面用于记录和存储信息的永磁材料，它具有矫顽力(Hc)和饱和磁感应强度(Bs)大、热稳定性好等特点。

常用的介质有氧化物和金属材料两种。

金属磁记录介质材料有铁、钴、镍的合金粉末，用电镀化学和蒸发方法制成的钴-镍、钴-铬等磁性合金薄膜。

合金粉末具有高灵敏度和高分辨率等特点，但存在氧化问题。

合金薄膜可以做得很薄，分辨率高，但膜面强度、耐磨性及化学稳定性存在一些问题。

因此，磁粉和薄膜在应用上均受到-定限制。

虽然金属薄膜介质材料近年来已取得很大成果，但仍不能完全代替磁粉介质材料。

常用金属合金磁粉介质的主要性能与用途为：薄膜介质材料的性能如表1所示。

表1金属连续薄膜介质材料的性能磁头材料用做磁头材料的合金应具有以下特点：(1)饱和磁感应强度(Bs)高，以提高磁头气隙磁场，增强磁记录介质的磁化强度，避免磁头极尖的饱和现象。

磁记录材料及其生产与应用引言：磁记录产品包括用于磁带、硬盘、读出或写入磁头、消费视听设备、软盘和信用卡等的磁储存介质。

虽然信息存储能被几种有竞争力的技术中的任意一种完成（如热塑性或相变存储磁泡半导体存储器、Josephson存储磁光记录），但没有一种能够与硬盘磁存储在信息面积密度和存取时间方面的综合能力相匹敌。

磁记录技术从1898年诞生,已经跨越了一个世纪。

作为一门传统的存储记录技术,磁记录设备在消费电子领域和专业应用领域均有着广泛的应用。

尽管光记录技术的崛起和固体存储技术的发展打破了磁记录技术一统天下的局面,但由于在记录介质、读写磁头、数字信道等技术方面不断取得突破性进展,磁记录技术迄今依然焕发着盎然生机。

磁记录介质的概念：在磁场作用下能发生变化并能反过来影响磁场的媒叫做磁介质.磁记录技术及原理：在磁记录技术中一种可磁化的记录介质(磁带)以恒定的速度沿着一个磁性结构(记录磁头)移动,记录头能够在媒介物中感生与馈入结构的电流成比例的磁化强度.电流随时间的变化转成磁化强度随距离的变化而被记录在磁带上,磁化的这种变化在媒介物附近产生磁场.如媒介物(已记录的磁带)重接近一重放词头,通过拾波线圈感生出磁通,磁通的大小与带中磁化强度成比例.磁头实际上是一种换能器。

磁记录材料举例：（磁带、软盘、硬盘等多种形式）磁记录材料的消费结构产品名称所占比例〔％〕趋势录音磁带45 稳定增长录像磁带35 大量增长计算机磁带 5 缓慢增长仪器磁带 2 平衡发展磁盘7 迅速发展其它 6 磁鼓不发展，磁性卡片，磁泡在发展主要采用的磁记录介质：主要采用的磁记录介质的性质材料剩磁（T）矫顽力（A/m）居里点（℃）用途和磁性层厚度γ-Fe2O30.025～0.11 8000～24000 675 磁带:5～12微米Co-γ-Fe2O30.13 48000 520 磁盘:1～2微米CrO20.13 40000 120 磁带:5微米Fe 60Co 40粉末 0.2 40000 1000 ——Co-Ni-P 连续膜 1.2 40000 —— 磁鼓:0.1微米γ-Fe 2O 3粉末制备方法：将α-FeOOH(针铁矿)成核和生长开始，然后通过脱水形成非磁性α-Fe 3O 4（赤铁矿），再在400℃ H 2 流中还原成Fe 3O 4(磁铁矿)，最后氧化成γ-Fe 2O 3，其化学反应如下：① 4 FeSO 4·7H 2O + O 2 + 8 NaOH —→4 α-（FeO ）OH + 4 Na 2SO 4 + 30 H 2O ② 2 α-（FeO ）OH —→2 α-Fe 3O 4 + H 2O ③ 3 α-Fe 3O 4 + H 2 —→2 Fe 3O 4 + H 2O④ 2 Fe 3O 4 + 12O 2 —→ 3 γ-Fe 2O 3 (严格控制氧化条件)形态特征：0.1～0.7微米，长短轴比为6的针状颗粒，颗粒小记录性能好。

磁记录的原理磁记录是一种存储和读取数据的技术，广泛应用于各种设备和媒介中，如硬盘驱动器、磁带、磁性卡片等。

它的原理基于磁性物质的性质和现象，包括磁化和磁感应。

磁记录的基本原理是利用电流通过导线产生磁场的特性。

当电流通过导线时，会在导线周围产生一个磁场。

这个磁场是由许多微小的磁性领域组成的，这些领域的方向是随机的。

但是，当电流通过导线时，这些磁性领域的方向可以被导线的电流方向所影响。

在磁记录中使用的磁性材料通常是由铁、钴、镍等金属组成的合金。

这些合金具有较强的磁性，能够在外加磁场的作用下产生明显的磁化。

在具体的磁记录过程中，我们用到了一个重要的物理现象，即哈氏现象。

哈氏现象是指当磁性物质遭受外加磁场时，它的磁矩会发生变化。

这种变化可以是磁矩的方向改变，也可以是磁矩的大小改变。

当外加磁场移除时，磁性物质的磁矩会回到原来的状态。

磁记录就是通过利用这种性质来存储和读取信息。

磁记录中的一个重要概念是磁畴。

磁畴是一组磁性领域，其中的磁矩都有相同的方向。

磁性材料通常由许多磁畴组成，这些磁畴在没有外加磁场时是随机分布的。

但是，当外加磁场足够大时，磁畴可以被排列成一个连续的链条，形成一个类似于输运带的结构。

这种连续的链条就是我们所说的磁记录。

在磁记录中，我们使用磁头进行磁化和读取。

磁头是由磁场产生和感应元件组成的电子设备，能够产生一个强磁场，并能够检测和测量磁场的变化。

在写入数据时，磁头通过发送一个电流脉冲，产生一个磁场，将磁性材料中的磁矩进行磁化。

磁化的方式通常是通过改变磁矩的方向来表示不同的数据。

例如，将磁矩指向一个方向表示“0”，将磁矩指向另一个方向表示“1”。

在读取数据时，磁头会通过感应磁场的变化来检测磁性材料中的数据。

磁头通过检测磁性材料上磁场的变化来感知磁化的情况。

当磁矩的方向发生改变时，磁性材料周围的磁场也会发生变化，磁头就可以通过感应这种变化来读取数据。

为了确保数据的可靠性和稳定性，磁记录中还使用了一些技术和算法。

什么是磁性材料
磁性材料是指在外加磁场作用下，能够产生磁化现象并保持磁化状态的材料。

磁性材料是一类特殊的材料，其在现代工业和科学技术中具有广泛的应用。

磁性材料根据其磁性特性可以分为铁磁材料、铁氧体材料、铁氧氮材料、软磁材料和硬磁材料等不同类型。

铁磁材料是一类具有较强磁性的材料，主要包括铁、镍、钴和它们的合金。

铁
磁材料在外加磁场下能够产生明显的磁化现象，并且在去除外加磁场后能够保持一定的磁化强度，因此在电机、变压器、传感器等领域有着重要的应用。

铁氧体材料是一类氧化铁和其他金属氧化物的复合材料，具有良好的磁导率和磁饱和感应强度，被广泛应用于电子、通讯、医疗等领域。

铁氧氮材料是一类铁氧体材料和氮化物的复合材料，具有高饱和磁感应强度和
低磁导率的特点，被广泛应用于磁记录材料、磁存储材料等领域。

软磁材料是一类在外加磁场下能够迅速磁化和退磁的材料，主要包括硅钢、镍铁合金等，具有低磁滞回线和低磁导率的特点，被广泛应用于变压器、电感器、传感器等领域。

硬磁材料是一类在外加磁场下难以磁化和退磁的材料，主要包括氧化钴、氧化镍、氧化铁等，具有高矫顽力和高剩磁感应强度的特点，被广泛应用于磁记录材料、磁存储材料、磁传感器等领域。

总的来说，磁性材料在现代工业和科学技术中具有重要的地位和作用，其种类
繁多，性能各异，广泛应用于电机、变压器、传感器、电子、通讯、医疗、磁记录材料、磁存储材料等领域。

随着科学技术的不断发展，磁性材料的应用领域将会更加广泛，性能将会更加优越，为人类社会的发展进步做出更大的贡献。