铁磁材料的性质

铁磁质材料的特性及其应用磁性材料的特性及分类磁性材料的概述磁性材料是应用物质的磁性和各种磁效应，以满足电工设备、磁电式仪表、电子汁算机、徽波器件等各方面技术要求的金属、合金以及铁氧体化合物材料。

进性材料和磁学不但在现在有多方面的发展和重要应用，而且也有悠久的历史和广泛的应用领域。

磁现象广泛存在与自然界之中，从微小的基本粒子到宏观的宇宙天体，无不具有磁性.严格地说，一切物质都有磁性，只是强弱程度不同而已.从微观本质上说，物质的磁性都来源于原子中的电子自旋磁矩.大盆的科学研究表明，任何物质都具有磁性，只是有的磁性强，有的磁性弱;任何空间都存在磁场，只是有的磁场高，有的磁场低!19世纪以前，只认为极少数物质有磁性，其他绝大多数物质都无磁性.到19世纪中叶，在自然科学特别是电学和进学发展的基础上，从科学实验中观侧到所研究的物质在磁场中都会受到磁力的作用，一些物质受到的磁力很弱，而且受力方向是在磁场强度减弱的方向，好像是对抗磁场的作用，因此把这种磁性称为抗磁性:另一些物质受到的磁力虽也很弱，但受力的方向却是在磁场强度增强的方向，好像是顺着磁场的作用，因此把这种磁性称为顺磁性:只有少数物质，如铁、钻、镍和它们的一些合金才在磁场中受到很强的磁力吸引作用.由于这些物质的强进性首先是在铁和含铁合金中观侧到的，因此称这种磁性为铁磁性.目前大量应用的是强磁性物质。

简称进性材料.磁性材料包括铁磁性材料、亚铁磁性材料和旋磁性材料，例如各种金属磁性材料是铁磁性材料，多种氧化物磁性材料是亚铁磁性材料.19世纪末到20世纪初，一些物理学家总结了大最的物质磁性试验结果，提出了若干物质磁性的规律和理论.例如，居里抗磁性定律，居里顺磁性定律，朗之万顺磁性理论，外斯铁磁学学说等.正是这些物质磁性的规律和理论，大大促进了磁性材料在实际中的应用和进一步的发展。

目前磁性材料几乎已进入到人类活动的各个领域，并已成为现代化电力和电子工业的重要基础。

铁磁材料的磁滞现象全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铁磁材料是一类具有显著磁性的材料，其中铁、镍、钴等元素为主要成分。

在外加磁场的作用下，铁磁材料会表现出磁化特性，即在磁场的作用下会产生明显的磁化强度。

当外加磁场消失后，铁磁材料会出现磁滞现象，即铁磁材料的磁化强度不会立即回到零点，而是会保留一定程度的磁化状态，直至另一个相反方向的外加磁场作用使其完全消除。

磁滞现象是铁磁材料特有的一个重要特征，其产生主要是由于铁磁材料在磁化过程中存在一定的磁各向异性。

当外加磁场作用时，铁磁材料内部的磁畴会重新排列，从而导致材料整体产生磁化。

当外加磁场改变方向或减弱时，原本磁化的磁畴需要消耗一定的能量才能再次重新排列成相反方向，这导致了磁滞现象的产生。

为了减轻磁滞现象对铁磁材料应用的影响，科研人员提出了一些改进措施。

一方面，通过精细调控铁磁材料的成分及微观结构，可以降低磁各向异性，从而减少磁滞现象的发生。

利用外加磁场的脉冲控制等方法，可以减少磁滞损耗，提高铁磁材料的稳定性和性能。

铁磁材料的磁滞现象是其磁性特性的重要组成部分，对其在应用中的表现起着重要的作用。

通过深入研究和改进，可以更好地利用铁磁材料的磁性特性，为各种领域的应用提供更好的支持和保障。

希望今后在这方面的研究能够得到更多的关注和支持，为铁磁材料的发展和应用开辟更广阔的前景。

第二篇示例：铁磁材料是一类在外加磁场作用下能够产生磁化现象的材料，常见的铁磁材料包括铁、镍、钴等。

铁磁材料在外加磁场下会表现出一种特殊的现象，即磁滞现象。

磁滞现象是指在磁场的作用下，铁磁材料的磁化强度不会立即随着磁场的变化而发生相应的变化，而是会出现一定的延迟，表现出一种磁滞效应。

磁滞现象对于铁磁材料的磁性能具有重要影响，下面我们将详细介绍铁磁材料的磁滞现象及其研究意义。

磁滞现象是由于铁磁材料内部存在着许多磁畴的形成而导致的。

磁畴是铁磁材料中一种微观结构，它是一种由数千个原子组成的微观区域，这些区域内的原子呈现一定的磁性排列。

铁磁、反铁磁、顺磁、抗磁铁磁性铁磁性Ferromagnetism过渡族金属（如铁）及它们的合金和化合物所具有的磁性叫做铁磁性，这个名称的由来是因为铁是具有铁磁性物质中最常见也是最典型的。

钐(Samarium)，钕(neodymium)与钴的合金常被用来制造强磁铁。

铁磁性材料存在长程序，即磁畴内每个原子的未配对电子自旋倾向于平行排列。

因此，在磁畴内磁性是非常强的，但材料整体可能并不体现出强磁性，因为不同磁畴的磁性取向可能是随机排列的。

如果我们外加一个微小磁场，比如螺线管的磁场会使本来随机排列的磁畴取向一致，这时我们说材料被磁化[1]。

材料被磁化后，将得到很强的磁场，这就是电磁铁的物理原理。

当外加磁场去掉后，材料仍会剩余一些磁场，或者说材料"记忆"了它们被磁化的历史。

这种现象叫作剩磁，所谓永磁体就是被磁化后，剩磁很大。

当温度很高时，由于无规则热运动的增强，磁性会消失，这个临界温度叫居里温度(C urie temperature)。

如果我们考察铁磁材料在外加磁场下的机械响应，会发现在外加磁场方向，材料的长度会发生微小的改变，这种性质叫作磁致伸缩(magnetostriction)。

产生铁磁性条件：铁磁质的自发磁化：铁磁现象虽然发现很早，然而这些现象的本质原因和规律，还是在本世纪初才开始认识的。

1907年法国科学家外斯系统地提出了铁磁性假说，其主要内容有：铁磁物质内部存在很强的“分子场”，在“分子场”的作用下，原子磁矩趋于同向平行排列，即自发磁化至饱和，称为自发磁化；铁磁体自发磁化分成若干个小区域(这种自发磁化至饱和的小区域称为磁畴)，由于各个区域(磁畴)的磁化方向各不相同，其磁性彼此相互抵消，所以大块铁磁体对外不显示磁性。

外斯的假说取得了很大成功，实验证明了它的正确性，并在此基础上发展了现代的铁磁性理论。

在分子场假说的基础上，发展了自发磁化（spontaneous magnetization）理论，解释了铁磁性的本质；在磁畴假说的基础上发展了技术磁化理论，解释了铁磁体在磁场中的行为。

铁磁材料的结构和性质铁磁材料是一类具有独特性质的材料，它们具有极高的磁性，可以用于电机、电磁铁、磁盘等众多领域，是现代工业生产中不可或缺的一部分。

本文将探讨铁磁材料的结构和性质，以期让读者更深入地了解和认识这类材料。

一、铁磁材料的结构铁磁材料的结构是由铁、钴、镍等元素和其他辅助元素组成的晶粒结构。

在外界磁场的作用下，铁磁材料的结构会呈现一定的方向性，在磁化前具有无定形结构，在磁化后具有一定的晶体结构。

铁磁材料的晶体结构可以分为两大类，一类是立方晶系结构，另一类是六方晶系结构。

其中，立方晶系结构的代表材料是钻石型金刚石，六方晶系结构的代表材料是六方晶系铁磁材料。

铁磁材料的结构和成分会对其磁性产生影响，因此研究铁磁材料的结构是理解其性质的关键。

二、铁磁材料的性质铁磁材料具有极高的磁性，可以用于制造各种磁性设备，如磁盘、电机、电磁铁等。

铁磁材料的磁性主要体现在两个方面，一是饱和磁感应强度，二是磁滞回线。

饱和磁感应强度是铁磁材料磁化过程中磁场强度逐渐增大，最终达到最大值的过程。

饱和磁感应强度越大，表示铁磁材料磁化后获得的磁感应强度越高。

常用的铁磁材料饱和磁感应强度很高，达到1.6-2.4特斯拉。

磁滞回线是指铁磁材料在撤去外部磁场时，磁感应强度不随磁场变化而变化的过程。

铁磁材料的磁滞回线可以用来描述材料的磁性能和储存能力。

铁磁材料的磁滞回线形状不同会影响其应用效果。

除了磁性外，铁磁材料还具有一些其他的性质。

例如，铁磁材料具有一定的导电性和热稳定性，适用于在高温和高频环境下的使用。

此外，铁磁材料还具有可控磁性、高磁导率和高储能等特性，使其得到广泛应用。

三、铁磁材料的应用领域铁磁材料的应用领域非常广泛，例如在电机、变压器、磁盘、电磁铁等领域都有应用。

其中，电机应用场景最为广泛。

铁磁材料在电机的应用中，可以实现较高的功率密度和效率、更小的体积、更低的故障率和更长的寿命。

铁磁材料在磁盘存储领域也有着广泛的应用。

铁磁颗粒有着较高的磁性能，可以用来制造高密度数据存储设备，如硬盘等。

【电工基础】铁磁材料的性质
磁性材料又称铁磁材料，它们具有优良的导磁性能。

一、磁化
本来不显磁性的材料，由于受磁场作用具有了磁性的现象，称为磁化。

只有铁磁性材料才可能被磁化。

在未磁化时，铁磁材料内部分子环流形成的小磁体（或称单元磁体）排列十分杂乱，对外不显示磁性。

但在外磁场的作用下，小磁体的排列就趋向于整齐，从而产生与外加磁场同方向的附加磁场，使合成磁场增强。

当外磁场继续增强时，小磁体的排列越加整齐，所形成的附加磁场也越大。

直到小磁体都排成方向一致时，附加磁场已不再增加了，这种现象称为磁饱和。

二、磁化曲线、
B-H曲线又称为磁化曲线，当磁场由零逐渐增大时，开始B随H增加较慢，且近线性关系；然后B随H的增加而迅速增长，近似呈线性关系，之后增长率减慢逐渐趋向饱和，以后曲线趋向一条直线，其斜率取决与真空的磁导率。

B-H曲线
三、磁滞回线
磁滞回线是一个闭合曲线，当铁磁质达到磁饱和状态后，如果减小磁化场H，介质的磁化强度M（或磁感应强度B）并不沿着起始磁化曲线减小，M（或B）的变化滞后于H的变化。

这种现象叫磁滞。

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，当磁化磁场作周期的变化时，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。

铁磁性材料的性质及应用铁磁性材料是指在外磁场的作用下，能够发生磁畴重排，产生磁滞回线现象的材料，具有磁滞现象和磁畴结构。

常见的铁磁性材料有铁、钴、镍、铁氧体、钕铁硼等。

本文将从铁磁性材料的基本性质入手，探讨它们在磁学、电子学、通信和医疗等领域广泛的应用。

一、铁磁性材料的基本性质1. 磁滞现象铁磁性材料在外磁场的作用下，磁化强度呈线性增加，当磁场达到一定强度时，材料开始饱和磁化，此时再增加磁场强度，磁化强度并不增加，而是呈现出磁滞现象。

磁滞回线是指在逆转磁场时，磁化强度比正向磁场的磁化强度要小，构成了一个封闭的环形线，称作磁滞回线。

2. 磁畴结构铁磁性材料的微观结构一般由众多磁畴构成。

其中，每个磁畴代表着一定方向上的磁矩，相邻的磁畴方向可以相互垂直或平行。

在没有外磁场作用下，相邻磁畴的方向是随机存在的。

当外磁场作用于铁磁性材料时，磁畴会重新排列，使得外磁场的方向和磁畴中磁矩的方向尽量平行。

这种重新排列使得铁磁性材料能够表现出特殊的磁性质。

3. 电阻变化在外磁场的作用下，部分铁磁性材料的导电性会发生改变。

即在磁场的作用下，电阻率也会发生变化，这种现象被称为磁电阻效应。

这种性质使铁磁性材料在磁传感器和磁存储器等应用中得到广泛的应用。

二、铁磁性材料的应用1. 磁性材料在电子学中的应用铁磁性材料在电子学中应用广泛，如磁场感应器、磁头、薄膜电阻器、铁氧体材料等。

铁磁性材料的应用在磁传感器和磁存储器等领域很有前途。

比如在磁存储器中，铁磁性材料可以用于制造读写头，大幅度提高了存储容量。

铁磁性材料借助磁电阻效应还能被用于电子元器件的制造，如一些磁电阻存储器的芯片，能够大大提高存储容量和数据速率。

2. 磁性材料在通信中的应用磁性材料的应用不仅仅局限在电子学领域，它们也广泛应用于通信产业。

铁氧体材料在通信中的应用十分广泛，比如镍铁氧体材料可以用于生产微波器件、快速磁相移器等，而锰铁氧体材料可以用于生产载波通讯系统、防电磁波干扰器、天线等，是通信领域必不可少的材料。

铁磁材料的物理性质和应用铁磁材料是一种具有特殊磁性的材料，它们在外部磁场的作用下会表现出一定的磁性。

铁磁材料在现代工业中应用非常广泛，包括电力、电子、通讯、计算机等领域。

了解铁磁材料的物理性质和应用对于我们深入了解现代工业的磁性材料领域至关重要。

一、铁磁材料的物理性质铁磁材料具有很强的磁性，其磁化强度可以达到几千高斯，是一种可以被外磁场强烈磁化的材料，但在外磁场作用下，随着磁场的增大，其磁化强度会逐渐饱和。

铁磁材料的特殊磁性是由其电子结构造成的，其晶体结构内部由互相交叉的磁矩构成，产生了铁磁性的特殊性质。

同时，铁磁材料也具有磁记忆性，即在一定的磁场下，材料会保持一定的磁化状态，当外磁场消失后，其磁化状态会得以保留。

这种特殊的磁记忆性为磁数据存储方面的应用提供了重要的基础。

二、铁磁材料的应用1. 磁性存储介质磁盘等存储媒体是现代社会中必不可少的设备之一。

铁磁材料可以通过外部磁场进行磁化，这种磁化状态可以被保留，并且可以进行读写操作，非常适合用于磁性存储器的介质。

铁磁材料可以通过处理得到非常小的微粒或薄膜，在这种状态下，材料的磁性能得到进一步的提升，可以实现更加高效的磁性存储。

2. 电机和发电机铁磁材料在电机和发电机的制造中也扮演着非常重要的角色。

在电机的工作过程中，旋转的磁场会产生感应电磁势，这样就可以将机械能转换为电能。

铁磁材料可以通过制造成磁铁的方式来产生一个强大的恒定磁场，从而保证电机的持续地工作。

铁磁材料在电机和发电机中的应用，不仅可以提高工作效率，还可以降低能源耗费，是现代工业领域不可或缺的材料。

3. 传感器和天线铁磁材料还可以用于制造传感器和天线等设备。

磁性传感器可以检测非常微小的磁场变化，非常适合用于测量地震、地磁等自然现象。

天线中的铁磁材料可以用于接收和发送电磁波信号，是现代通讯领域不可或缺的材料。

总之，铁磁材料在现代工业中的应用非常广泛，在电力、电子、通讯、计算机等领域都有重要的地位。

磁致伸缩材料及铁磁体性质. 铁磁体的性质首先要了解下述有关效应：1. 磁滞效应：铁磁体在磁化过程中，磁感应强度总是落后于磁场强度的现象称为磁滞效应。

从物理学的知识可以 知道，由于磁滞现象的存在，处于交变磁场中的铁磁体有能耗 - 磁滞损耗存在，这种能耗最终以热能形式散发掉。

假定对铁磁体施加的外加交变磁场是圆频率为 3的简谐量，贝X 1 =Hm e"t （这里上标“表示盖参数为矢量,下同）由于存在磁滞效应，与 H 相应的磁感应强度为： B ~=Bm e j（31-*"（式中$ i 称为动态磁滞损耗角）这样，磁场强度与磁感应强度之间的比例系数--交变磁导率必为一个复磁导率卩〜：卩〜=B ~/H 〜=卩-e -j *1式中卩=Bm/Hm 称为复磁导率的模，或称动态磁导率，为了和此动态磁导率相区别，我们把稳恒磁场的磁导率称为 静态磁导率，以 卩表示。

2. 涡流效应：铁磁体通常也是导电体，由于磁感应强度的变化，在铁磁体内将有感应电流-- 涡流产生。

涡流的出现必将阻碍材料的磁化而且使能耗也随之增加，这会使得动态磁导率 卩比不存在涡流时更小。

这里顺便提一句：在涡 流检测技术中利用的是涡流效应，但在磁致伸缩效应中，这种涡流效应贝是起到损耗能量的作用。

-> —>考虑磁滞损耗与涡流损耗同时存在的情况时，复磁导率可表示为： 卩=B /H = ii X-e式中卩为动态磁导率，X 为涡流去磁系数，* 2为涡流损耗角3. 磁致伸缩效应：实际上，磁之伸缩现象能同时引起多种变化，其主要表现可以归纳如下：由磁化引起的机械性变形（应变）中包括有： 一元变化（材料沿磁场方向的伸缩 -- 焦耳效应；材料垂直于磁场方向的伸缩 曲--Guillemin效应）；扭曲变化（因纵向磁场及其周围的周向磁场的作用而被磁化时产生的扭曲现象 久性变形的材料在纵向或周向被磁化时产生的扭曲现象）； 体积变化（由磁化引起的体积变化--Bernett效应）实际上这些是因磁畴转动变化而引起的。