《磁性材料》基本要求..docVIP

《磁性材料》基本要求 一、熟练掌握基本概念： 磁矩：磁偶极子等效的平面回路的电流和回路面积的乘积，μm=iS，方向由右手定则确定，单位Am2。 磁化强度（M）：定义单位体积磁性材料内磁矩的矢量和称为磁化强度，用M表示，SI单位为A/m。CGS单位：emu/cm3。换算关系：1 ×103 A/m = emu/cm3。 磁场强度（H）：单位强度的磁场对应于1Wb强度的磁极受到1牛顿的力。SI单位是A?m-1。CGS单位是奥斯特(Oe)。换算关系：1 A/m =4π/ 103 Oe。 磁化曲线：磁体从退磁状态开始到磁化饱和的过程中，磁感应强度B、磁化强度M与磁场强度H之间的非线性关系曲线。 退磁曲线：磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线。 退磁场：当一个有限大小的样品被外磁场磁化时，在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场。该磁场被称为退磁场。退磁场的强度与磁体的形状及磁极的强度有关存在：Hd=-NM。 饱和磁感应强度Bs(饱和磁通密度) ：磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。SI单位是特斯拉[T]或[Wb·m-2]；CGS单位是高斯(Gauss)。换算关系：1 T = 104 G。 磁导率：定义为磁感应强度与磁场强度之比μ＝Ｂ／Ｈ，表示磁性材料传导和通过磁力线的能力．单位为亨利／米（Ｈ·m-1）． 起始磁导率：磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。 磁化率定义为磁化强度与磁场强度之比：χ= M/H 居里温度：即铁磁性材料（或亚磁性材料）由铁磁状态（或亚铁磁状态）转变为顺磁状态的临界温度，在此温度上，自发磁化强度为零。 磁各向异性：磁性材料在不同方向上具有不同磁性能的特性。包括：磁晶各向异性，形状各向异性，感生各向异性和应力各向异性等。 磁致伸缩效应： 磁性材料由于磁化状态的改变，其长度和体积都要发生微小的变化，这种现象称为磁致伸缩或磁致伸缩效应。 磁畴：在未加外磁场时铁磁体内部已经自发磁化到饱和状态（每一个磁矩取向一致）的小区域。 磁畴壁：相邻两磁畴之间磁矩按一定规律逐步改变方向的过渡层。 技术磁化：在外磁场作用下，铁磁体从完全退磁状态磁化至饱和的内部变化过程。 内禀矫顽力(MHc)：从磁性体的饱和磁化状态，沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度H，使磁化强度M减小到0的磁场强度。通常有：|MHc||BHc|。 最大磁能积（BH）max：退磁曲线上磁能积最大的一点，工程应用中通常将(BH)max称为磁能积。磁能积是表征永磁材料中能量大小的物理量。SI单位：kJ/m3，CGS单位：MGOe。换算关系：1MGOe=(102 / 4 ?? kJ/m3. 在磁性材料的技术磁参量中，Ms, Tc，λs, K等内禀磁参量对组织结构不敏感，它们主要取决于材料的化学成分。外禀磁参量: Hc、Mr或Br、磁导率、损耗、磁能积等对材料结构（如晶粒尺寸、晶体缺陷、晶粒取向等）敏感，可以通过适当的工艺改变。 磁滞损耗： 磁滞回线所包围的面积相当于磁化一周所产生的能量损耗。 动态磁滞回线：铁磁体在周期性变化的交变磁场中时，其磁化强度也周期性地反复变化，构成动态磁滞回线。它与静态磁滞回线有相似之处，也有差别：在相同的磁场强度范围内，动态磁滞回线比静态磁滞回线的面积大一些。因在静态磁场下，只有磁滞损耗；而在交变磁场下，除了磁滞损耗外还有涡流损耗和剩余损耗。 磁谱：磁谱是指铁磁体在交变磁场中的复数磁导率的实部μ′和虚部μ″随频率变化的关系曲线。 截止频率fr：在材料的磁谱曲线上，复数磁导率的实部μ′下降到初始值的一半或虚部μ″达到极大值时所对应的频率称为该材料的截止频率。材料的截止频率fr与起始磁导率μi有密切的关系。——般而言，材料的起始磁导率μi越低，其截止频率fr越高。 品质因数Q: Q表示软磁材料在交变磁化时，能量的贮存和能量的损耗之比。Q值是复数磁导率的实部和虚部之比。因此有：Q=μ′/μ″. 损耗因子tanδ: 损耗角的正切tanδ称为材料的损耗因子。损耗因子可以定义为复数磁导率的虚部与实部购比值，其物理意义为铁磁材料在交变磁化过程中能量的损耗与贮存之比。tanδ=1/Q 低自旋态：在强晶场下，当电子轨道分裂能隙大于电子成对能 (ΔEp)时，洪德法则不再成立。电子由最低能级开始填充，如果电子填充到与上一个能级之间的能隙大于电子成对能时，电子将以相反的自旋填充到最低能级轨道并成对，因而最低能级的电子轨道同时有两个自旋相反的电子占据，而能量高的电子轨道没有电子占据。这种电子组态称为低自旋态。 高自旋态：在弱晶场下，当电子轨道分裂能小于电子成对能 (ΔEp)时，洪德法则成立。电子由最低能级开始填充，一直到最高能级，过半满后，电子以相反的自旋填充到最低能级。这种电子组态称为高自旋态。 轨道角动量冻结：在晶场的作用下3d过渡金属的磁性离