材料的磁性能资料.ppt

* 磁头 磁头是指能对磁介质进行信息记录、再生及读取功能的器件。 采用磁头与磁记录介质相组合的形式，通过磁头间隙产生的漏磁通使磁性膜磁化 高密度存储要求： 磁记录介质：高剩磁，高矫顽力，矩形比接近1； 磁 头：高磁通密度，高磁导率 再生时获得足够大的输出 保持相对稳定的磁化状态 对记录介质进行有效地磁化 有效地再生记录信号 * 磁头种类 磁头 电 磁 感应型 非电磁 感应型 环形磁头 薄膜磁头，用于高频 垂直磁化用磁头，用于高密度记录 磁致电阻效应磁头，用于高灵敏度再生 交流电流方式 光电式 块体形磁头 MIG型磁头 积层型磁头 * 典型磁头示例 * 电磁感应型磁头和GMR磁头 2007年诺贝尔物理奖获得者 Prof. Dr. Albert?Fert　 （1938-） 卡尔卡松 （法国） Prof. Dr. Peter?Grünberg （1939-） 格哈德·埃特尔 （德国） 巨磁电阻（Giant?Magnetoresistance,GMR）效应 * 磁电阻效应 磁电阻效应：材料的电阻随外加磁场的变化而改变的现象。 ?正常磁电阻（OMR）； ?各向异性磁电阻（AMR）； ?巨磁电阻（GMR）； 本章小结 材料磁性的本质－材料顺磁性、抗磁性的来源及温度对其的影响； 电子磁矩、自旋磁矩、轨道磁矩、原子磁矩的定义及它们之间的相互关系； 铁磁材料技术磁化的过程，自发磁化的条件及机理； 铁磁材料的磁滞回线中表征磁性能的参量及定义； 磁畴的结构与能量的关系（磁畴的结构是怎样形成的？） 作业 1.比较顺磁、抗磁和铁磁材料磁化过程的异同，并分析其原因。 2.温度对顺磁、抗磁和铁磁性有何影响？说明原因。 3.简述铁磁材料的磁化过程。 4. 从磁滞回线上可以得到那些铁磁性能参数？简述其物理意义。 5. 主要的铁磁性材料 * 泡利不相容原理和能量最低原理 * 电子在绕核转动的同时，也存在自旋。自旋产生的自旋磁矩是电子磁矩的第二个来源。在填满电子的次壳层中，各电子的自旋角动量和自旋磁矩也相互抵消了。 * 奥氏体不锈钢无磁性，是因为Cr和Ni 含量较高。 * 磁性元件在使用过程中，要求其磁性能保持长期不变。但电工纯铁存在着时效现象，高温时铁固溶体内溶解有较多的碳或氮，产品快速冷却到室温时，溶解度减小，Fe3C或Fe4N由α固溶体中以细微弥散形式析出，从而HC增加，?i降低。为了消除时效现象，一般在保温后，采用缓慢冷却到100~300℃的退火措施，这样在650~300℃之间Fe3C有足够的时间析出、长大为对磁性能影响不大的大颗粒夹杂物。有的磁性元件要求更高，需采用人工时效方法，在100℃下，保温100h。 * 常温下，Si在Fe中的固溶度大约为15％，但Fe-Si系合金随着Si含量的增加加工性能变差，因此硅质量百分含量5％为一般硅钢制品的上限。 * 最早由荷兰菲利普实验室Snock于1935年研制成功的，迄今已有60多年历史了。 * MnZn铁氧体的主要用途是以宽频带变压器、微型低频变压器、小型环形脉冲变压器，各种开关电源变压器和彩色回扫变压器为代表的功率型电感器件，用途十分广泛。 NiZn广泛应用在雷达、电视、通讯、仪器仪表、自动控制、电子对抗等领域。 含碳量影响磁性能 ?c增加（↑） 主要是因为碳对畴壁移动形成阻碍作用 Cu、Mn、Si、N、O、S等也会对软磁性能产生不利影响 ?max减少（↓） Hc上升（↑） * 电工纯铁的主要用途 磁铁的铁芯和磁极 继电器的磁路和各种零件 感应式和电磁式测量仪表的各种零件 扬声器的磁路 电话中的振动膜 电机中用以导引直流磁通的磁极 冶金原料 ………… * 硅钢 电工纯铁只能在直流磁场下工作，在交变磁场中，涡流损耗大 电阻率（↑），涡流损耗（↓） 硅钢也称硅钢片或电工钢片 碳的质量分数?c在0.02％以下，硅的质量分数 为1.5％～4.5％的Fe合金 在纯铁中加入硅，形成固溶体，这样 * 评价和用途 添加适量硅，?s（↓），损耗（↓） 因此是非常优秀的软磁材料和交流电器的理想材料 已经成为用量最大的磁性材料 主要用于： 各种形式的电动机、发电机和变压器；扼流圈；继电器；测量仪表； ………… 炼 钢 铸 锭 开坯初轧 加 热 连续热轧 酸 洗 冷 轧 连续退火 表面处理 剪 切 取向硅钢的工艺流程（二 次 轧 制 法） 炼 钢 铸 锭 开坯初轧 酸 洗 冷 轧 炼 钢 铸 锭 加 热 连续热轧 表面处理 剪 切 开坯初轧 酸 洗 冷 轧 炼 钢 铸 锭 加 热 连续热轧 表面处理 剪 切 开坯初轧 酸 洗 冷