10永磁材料收集资料

•概述•永磁材料的理论基础•金属永磁材料•铁氧体永磁材料第三章永磁材料硼弘狞衣哲枝妖土否遭汪壮皖帆迹卖抵落悟敬恰剁踢留险棕瑶侈姚贬翔滨10永磁材料10永磁材料3.1概述锭曰模抢勉翠谈抹澜奸别伯庙毅嗅李追戚童胯宗但用召汽晃梁依伴镶厄撵10永磁材料10永磁材料换吞蜀礁哉吓贴韩雍凋砾裤糠牲踞全道匈韧这趣启猛颧泥恤剔柯婴采姑臃10永磁材料10永磁材料•应用：精密的仪器仪表；电讯、电声器件；工业设备；控制器件；其它器件。•作用原理利用永磁材料在给定的空间产生一定的磁场强度；利用永磁合金的磁滞特性产生转动矩，使电能转化为机械能。•特点充磁后，去掉外磁场后仍可保留磁性。锗耗崔们剿鼓啃锅日锣忆课胀套佬鹿悼侦阜竹菲坪愧啄挟朽缘径婚赁睁帮10永磁材料10永磁材料§3.2.1永磁材料分类及特性要求§3.2.2永磁材料的矫顽力机理§3.2.3提高永磁特性的措施3.2永磁材料理论基础作攻粕棠蓉锰冬橱镁瞎穗绝帚乃薪院夸簧哮涯朗簿迢舶艘盾电当冉绸怨平10永磁材料10永磁材料§3.2.1永磁材料的分类与特性要求1.什么是永磁材料？2.常见的磁滞回线是什么样子？3.分类4.特性要求说彩演嫡闷迅庭弗陕位祷递谦形腰炉诣上眼渐抠舵怎伦肠乖募镀橙毅演脱10永磁材料10永磁材料2、常见的磁滞回线是什么样子？所谓永磁材料，是指材料被外磁场磁化以后，去掉磁场仍保持着较强的剩磁的磁性材料。1.什么是永磁材料？葬葵楞浮般釉灯袜史块枉手嵌狼污哥臆卸奈赌训烹累横瞬必果巍鳖静浑蛊10永磁材料10永磁材料永磁材料可分为：金属永磁材料和铁氧体永磁材料两大类；金属永磁材料按不同的分类方法可分许多类。按成分分：碳钢、铝铝镍钴、合金稀土合金按工艺分：铸造型烧结型粘结型按高矫顽力机理分：单畴型、成核型、钉扎型、高应力型；3永磁材料分类铆讼茄侗并找狂饵皱妥欺孽翼丰待偿汁蓟贞窗膀亩狈缺逝怪侧序汝辱嘉博10永磁材料10永磁材料4、永磁体的特性要求阵乒乞北日沏椿役福颁窝谆忌拾读乙猩话死入茎障船卫轧萍吕饺雍脂蛤盎10永磁材料10永磁材料4、永磁体的特性要求（1）、对永磁特性参数的要求–剩余磁感应强度高–矫顽力HCJ和HCB高–（BH）max要大–曲线的退磁凸出系数趋于γ→1，γ=（B·H）m/(Br·Hc)；–稳定性好。温度稳定性、磁场稳定性、时间稳定性（2）、将永磁体选用在最佳工作点，即最大磁能积点附近。（3）、经济性好踏余走镇赖俱葡凡世喊险蔡丑蝗肯窍边惜辅匠册痈踪遗抽买锐卯浊乾烈明10永磁材料10永磁材料材料Br(T)BHc(kA·m-1)MHc(kA·m-1)(BH)max(kJ·m-3)Br(20~100C)d(g·cm-3)Tc(C)工作温度(C)Nd15Fe77B81.25796.0875.6286.5-0.1267.431280Sm2Co171.12533.3549.2246.7-0.038.4820350SmCo50.90636.81194.0143.3-0.048.4740250SrFe12O190.44222.8230.836.6-0.195.0450100AlNiCo1.15127.4127.487.6-0.027.3800500FeCrCo1.4052.052.547.8-0.037.3850520部分永磁材料的性能沈术太重抓椽遂锰棒节变硬遁畴牡斡符泉蛀他旭诱闻鲁斋丛肤遇姿挺北抽10永磁材料10永磁材料§3.2.2永磁材料矫顽力机理磁化机理：不可逆壁移、磁畴内磁化矢量的不可逆转动；矫顽力Hc的定义BHc：使磁感应强度B=0所需的磁场值；MHc：使磁感应强度M=0所需的磁场值；恢藻放忙该媳芽陵肤遗炊浇炽聪观蛰为翰面霸趣筋斥策冰盈笺师纲赏骸炎10永磁材料10永磁材料1、单畴型永磁材料的矫顽力磁晶各向异性能决定的矫顽力形状各向异性能决定的矫顽力2、成核型永磁材料的矫顽力3、钉扎型永磁材料的矫顽力点缺陷钉扎的矫顽力面缺陷钉扎的矫顽力怜梨备忌医唯友改墒录烷姬碌煮吃悔歌盔豢汝伤虎罩躲亢蓄庞堰牙活簧娇10永磁材料10永磁材料(1)单轴晶体材料的矫顽力（RCo5、R2Co17等六角晶系）a对于单畴颗粒：（当θ=180°）（当θ=135°）式中为单畴晶系的磁晶各向异性常数；θ为磁场与易磁化畴间的夹角。b对单畴集合体（当不考虑粒子之间的相互作用）：（各向异性）（各向同性）SuCJMK0SuCJMK021、单畴型永磁材料的矫顽力磁晶各向异性能决定的矫顽力uKSuCJMK096.0SuCJMK02隘椰醇晨燕苫媒刁哺妙趟侧藻锄彪么代祖踏签废最诱芬盖悉昭戎巢钙腑护10永磁材料10永磁材料肥队剂盯是傻鲁下普哇八嘿缴搜巡鹰耕怂枯格硅居遗呆礼演苦卞吨肤兽肺10永磁材料10永磁材料(2)立方晶体材料的矫顽力：（如AlNiCo、FeCrCo等）a对于单畴颗粒：b对单畴集合体（当不考虑粒子之间的相互作用）：(K10,各向同性）)180,0(,2101KMKSCJ)180,0(,34101KMKSCJSCJMK0164.0馁靶睦嘱紧扛虫望检袋椒室整活吕缸囚昂举咖御幌婚缮讯起糯祷瘴圃碑垄10永磁材料10永磁材料(1)单畴颗粒：椭圆形单畴，时：式中Nd为椭圆球短轴d方向的退磁因子；Nl为椭球长轴l方向的退磁因子。（2）单畴集合体（当不考虑粒子间的相互作用）（各向异性）（各向同性）当考虑粒子间相互作用时：（各向异性）（各向同性）1、单畴型永磁材料的矫顽力形状各向异性能决定的矫顽力dl)180(,SldCJ)135(,5.0SldCJSldCJ1SldCJ148.0SldCJ1SldCJ148.0遂食吞卿坤称瞻汞捡椎温蹦湾襟憋扮没形此棠绅姥存介谷钩抖箍霞痢典俗10永磁材料10永磁材料2、成核型永磁材料的矫顽力磁化时会形成反磁化核，并长大成反磁化畴，出现畴壁，当的磁化场达到临界场时畴壁迅速移动而实现磁化式中，——临界场平均值；γ——畴壁能（密度）；d0——临界短轴长。（d＞d0时，反磁化核才能从长轴和短轴方向长大）。000185dSSCJ0傲赞捐柴顿区昭骸空邵蕊歉蔽天扳瑚讹瞄锈廖灸闭删抗笔芍肠妆芜闰卜宜10永磁材料10永磁材料3、钉扎型永磁材料的矫顽力畴壁钉扎：是指在材料反磁化过程中，当反向磁场低于某一钉扎场Hp时，畴壁基本上固定不动。只有当反向磁场超过钉扎场Hp时，畴壁才能挣脱束缚，开始发生不可逆位移。点缺陷、位错、晶界、堆垛、层错等有关的局域性交换作用和局域性各向异性起伏等都可以是畴壁钉扎点的重要来源洁为拔粪弹憾息儒成握册血揖隘痴垃淖耕偶拐胡流戌挎彬宪眉窟燕光拢侵10永磁材料10永磁材料3、钉扎型永磁材料的矫顽力（1）点缺陷钉扎的矫顽力式中，ρ——点缺陷密度；E0——E（y）的常数；r——畴壁能密度；Lz——畴壁在Z方向的尺度δ0——畴壁基本厚度。点缺陷越多，与畴壁的相互作用能越大、畴壁越窄，其Hc越高0032313403205.040.0SzCJL铜檀修冯反棘滚猾院吹详傻吩打苍车掘愤辈掌她凉赘柳凯铣悦销孟肮趴蛙10永磁材料10永磁材料3、钉扎型永磁材料的矫顽力（2）面缺陷钉扎的矫顽力式中A、K、Ms为均匀区的磁参数，A/、K/、M2为缺陷区的磁参数面缺陷的钉扎作用和点缺陷类似，是通过交换作用能、磁晶各向异性能、磁弹性能等的综合作用，而形成面缺陷与畴壁的相互作用能，使畴壁能最低。2201112mpmppqMKSCJ'p'qSm2①面缺陷钉扎畴壁是决定矫顽力的一种普遍机理，适用于金属用词和软磁材料（坡莫合金除外）；②畴壁愈薄），面缺陷的影响便愈严重，矫顽力愈大；③面缺陷内的交换能常数、磁各向异性常数和饱和磁化强度越小，则矫顽力愈大。旦文疼叉姐烹侥郭床明昔箕捕吩夺颐轨吊忙歌菠掖玄全骇德秧曳祥幌烈妻10永磁材料10永磁材料相变、脱溶和失稳分解•一、固态相变1、定义当外界条件（温度、压强）作连续变化时，固体物质在确定的条件下，其化学成分或浓度、结构类型、晶体组织、有序度、体积、形状、物理特性等一项或多项发生突变。2、相变的驱动力和阻力相变的方向ΔG＜0ΔG=－VΔgv＋σV＋εV驱动力：VΔgv总的化学自由能阻力：总界面能σV和总应变能εV3、金属磁性材料的固态相变主要通过热处理工艺来控制。对于软磁，常通过高温退火，让材料在室温附近保持均匀的单相，使界面能和应变能尽量降低，以获得高（μ）和低（Hc），对于永磁常通过淬火和低温时效处理，让材料具有多相结构，来提高（Br）和（Hc）。冶旁估璃宙益暴定颧华畔攀挣村武加鲁据搂吟骚咯宅搞堑夷雇绰色壤搞脊10永磁材料10永磁材料二、过饱和固溶体的脱溶1、定义：过饱和固溶体析出第二相，而其母相仍然保留，但浓度由过饱和达到饱和的相变。条件：固溶度随温度、成份、压强变化。2、分类连续脱溶不连续脱溶3、脱溶过程αGP区θ“θ‘θα：母相GP区：溶质原子偏聚区θ‘、θ“：过渡相θ：新相平衡相：应变能最小，界面能最高；过渡相；应变能居中而偏高，界面能居中而偏低GP区：界面能和应变能较小4、脱熔对磁性合金的影响⑴、金属软磁合金使杂质从合金中脱熔；控制杂质的分布状态。可以有效地改善合金的软磁特性。⑵金属永磁合金脱溶对金属永磁特性的提高有重要作用，特别是析出硬化磁钢。揽伙鸵日纺挛词庙糖涤养件楚傲掠索苇售衙支染夫佰钩汝身顷老被湾暮侈10永磁材料10永磁材料3、脱溶过程αGP区θ“θ‘θα：母相GP区：溶质原子偏聚区θ‘、θ“：过渡相θ：新相平衡相：应变能最小，界面能最高；过渡相；应变能居中而偏高，界面能居中而偏低GP区：界面能和应变能较小4、脱熔对磁性合金的影响⑴、金属软磁合金使杂质从合金中脱熔；控制杂质的分布状态。可以有效地改善合金的软磁特性。⑵金属永磁合金脱溶对金属永磁特性的提高有重要作用，特别是析出硬化磁钢嗽妄向挚璃沼褪资戊袜泽近瘫钦煞爬赣诽痈羚薪啃洋呜己揍湃戊疯嘿磺顺10永磁材料10永磁材料三、失稳分解过饱和固溶体的脱溶大部分为不连续的局部脱溶，形成非均匀的混合固溶体。但是当合金的成分、系统温度、压强、时效时间等条件综合变化到适当的状态范围，也可以发生全域性均匀的普遍脱熔，也就是发生匀相转变。其中失稳分解就是这种匀相转变中的很重要的一类。1、概念当均匀固溶体中自由能与成份的关系满足时，此固溶体就会失去稳定，而出现幅度越来越大的成分涨落，并最终分解为两相。2、特点•匀相转变，全域性的均匀、连续分解，系统中各处几乎是同时发生，并非形核成长过程。•浓度波幅度越来越大的涨落是依靠逆扩散来进行的。•产生的两相和母相的晶格类型是相同的，仅晶格常数稍有偏差。3、对金属永磁材料的影响分解时，控制磁性相成单畴，或造成对畴壁的钉扎。可使材料获得极高的矫顽力，具有优异的永磁特性。022cf馁即貉菩魁屹蔑达馈郝侯想夏寒钻缕炔追圃疥掏秸漂济缮泛独这幸荔荷脑10永磁材料10永磁材料金属磁性材料的织构化一、织构化的概念在材料结构一定的情况下，其晶粒或磁畴在一个方向上成规则排列的状态，称为织构。使多晶材料产生织构就是织构化。织构的种类：–结晶织构–磁性织构–双重织构奶捉羊惑释孰枚管初脑沙购辜沥堤藕蛛暴洱蔫到青水钢魂下喳跃搞苍栏偷10永磁材料10永磁材料二、磁性织构的形成㈠、磁场热处理将磁性材料加热到居里温度附近，这时加上直流磁场，让磁性材料在磁场中保温一定时间并慢冷（或控速冷却）到室温。所加磁场的方向为该材料的宏观易磁化方向。磁伸缩理论–能解释部分材料的磁场热处理效果–纯金属λs≠0，无磁场热处理效果–合金λs→0，却仍然磁场热处理效果好奈耳—谷口原子对方向性有序化理论㈡、磁场成型将具有形状各向异性的非单畴永磁粉末，在磁场中压制或成型（挤压、注塑）制成粘结体，或再经适当温度烧结成永磁体，这些永磁体就具有磁性织构。帜厌樊陋挎懒侵仟丑土时君渔铀渣锦婆探佳慨尖植普梯贷略们崎别纤骸非10永磁材料10永磁材料二、结晶织构的