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铁磁材料 | |
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铁磁性物质 是一种性能特异,用途广泛的材料。铁、钻、線及其众多合金以及含铁的氧化物(铁氧体均属铁物质。其转征是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率很高:特征足磁滞,即磁化作用停正后、铁磁质仍保置磁化状态。[1]
中文名 :铁磁材料
性能 :高导磁性、磁化性
学 科: 物理
简介
1、铁磁性物质只要在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和,不但磁导率>0,而且数值大到10-106数量级,其磁化强度M与磁场强度H之间的关系是非线性的复杂函数关系。这种类型的磁性称为铁磁性。
2、铁磁性物质只有在居里温度以下才具有铁磁性;在居里温度以上,由于受到晶体热运动的干扰,原子磁矩的定向排列被破坏,使得铁磁性消失,这时物质转变为顺磁性。
3、磁化特点:
A、高导磁性,通常所说的磁性材料主要是指这类物质。
B、磁滞现象。
C、自发磁化: 铁磁性物质内的原子磁矩,通过相邻晶格结点原子的电子壳层的作用,克服热运动的无序效应,原子磁矩是按区域自发平行排列、有序取向,按不同的小区域分布,这种现象称为自发磁化。 未配对的3d电子壳层: Fe、Ni、Co、Mn
D、磁畴:自发磁化的小区域,称为磁畴。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。
E、剩磁
F、磁饱和性
分类及特性
铁磁性物质一般分为三类:软磁物质、硬磁物质、矩磁物质
1.软磁物质
软磁材料的特点是磁导率很大,易被磁化也易去磁。典型的软磁材料有硅钢片、铸铁、坡莫合金等。
2.硬磁物质
硬磁材料的特点是需要较强的外磁场的作用,才能使其磁化,而且不易退磁。其典型材料有钴钢、碳钢等。
3.矩磁物质
矩磁材料的特点是只需很小的磁场就能使它迅速磁化,并达到最大值,去掉外磁场仍能保持原来的强度。 [2]
磁化过程
磁场使得铁磁物质呈现磁性的现象称为铁磁物质的磁化。
磁性材料的磁化,一般而言物质的磁化需要外磁场,被磁化的物质称为磁介质。
铁磁物质,将这类物质放置在外磁场中,感生或感应磁场会显著增强,,铁磁物质之所以能够被磁化,是因为这类物质相比于非磁性物质,在其内部存在许多自发磁化的区域(具有单一磁化方向的区域)--"磁畴"。磁化前,各个磁畴内部磁场方向,磁畴的磁场方向杂乱无章,磁畴之间的磁场是相互抵消的,对外表现不表现磁性。
磁化后,若将磁性材料放置在磁场中,我们还是用一个环形磁芯电感来举例,经过外加磁场的作用,内部各磁畴顺着磁场方向转动,加强了内部磁场或感生或感应磁场,随着磁场外磁场的增强,同外磁场方向一致的磁畴会越来越多,磁感应强度会越来越强,磁性材料对外表现了磁性,这就是磁化的过程。[3]
主要应用
典型的软磁材料有硅钢片、铸铁、坡莫合金等。硅钢片主要用来制作电动机和变压器的铁心,坡莫合金用来制造小型变压器、高精度交流仪表(灵敏继电器、磁放大器等)。
典型材料有钴钢、碳钢等。因其剩磁强,不易退磁,常用来制造各种形状的永久磁铁。
相关视频
1、磁材料的视频
2、铁磁材料磁滞回线的测量