什么是硬磁材料
永磁功能材料常稱永磁材料,又稱硬磁材料,而軟磁功能材料常稱軟磁材料。這里的硬和軟并不是指力學(xué)性能上的硬和軟,而是指磁學(xué)性能上的硬和軟。磁性硬是指磁性材料經(jīng)過外加磁場(chǎng)磁化以后能長(zhǎng)期保留其強(qiáng)磁性(簡(jiǎn)稱磁性),其特征是矯頑力(矯頑磁場(chǎng))高。矯頑力是磁性材料經(jīng)過磁化以后再經(jīng)過退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化強(qiáng)度)降低到零的磁場(chǎng)強(qiáng)度。而軟磁材料則是加磁場(chǎng)既容易磁化,又容易退磁,即矯頑力很低的磁性材料。退磁是指在加磁場(chǎng)(稱為磁化場(chǎng))使磁性材料磁化以后,再加同磁化場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)使其磁性降低的磁場(chǎng)。
永磁材料是發(fā)現(xiàn)和使用都*早的一類磁性材料。我國(guó)*早發(fā)明的指南器(稱為司南)便是利用天然永磁材料磁鐵礦制成的?,F(xiàn)在的永磁材料不但種類很多,而且用途也十分廣泛。常用的永磁材料主要具有4種磁特性:(1)高的*大磁能積。*大磁能積[符號(hào)為(BH)m]是永磁材料單位體積存儲(chǔ)和可利用的*大磁能量密度的量度;(2)高的矯頑(磁)力。矯頑力[符號(hào)為(H)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干擾而保持其永磁性的量度;(3)高的剩余磁通密度(符號(hào)為Br)和高的剩余磁化強(qiáng)度(符號(hào)為Mr)。它們是具有空氣隙的永磁材料的氣隙中磁場(chǎng)強(qiáng)度的量度;(4)高的穩(wěn)定性,即對(duì)外加干擾磁場(chǎng)和溫度、震動(dòng)等環(huán)境因素變化的高穩(wěn)定性。
當(dāng)前常用的重要永磁材料主要有:(1)稀土永磁材料,這是當(dāng)前*大磁能積*高的一大類永磁材料,為稀土族元素和鐵族元素為主要成分的金屬互化物(又稱金屬間化合物)。我國(guó)研制和生產(chǎn)的釹鐵硼稀土合金永磁材料。(2)金屬永磁材料。這是一大類發(fā)展和應(yīng)用都較早的以鐵和鐵族元素(如鎳、鈷等)為重要組元的合金型永磁材料,主要有鋁鎳鈷(AlNiCo)系和鐵鉻鈷(FeCrCo)系兩大類永磁合金。鋁鎳鈷系合金永磁性能和成本屬于中等,發(fā)展較早,性能隨化學(xué)成分和制造工藝而變化的范圍較寬,故應(yīng)用范圍也較廣。鐵鉻鈷系永磁合金的特點(diǎn)是永磁性能中等,但其力學(xué)性能可進(jìn)行各種機(jī)械加工及冷或熱的塑性變形,可以制成管狀、片狀或線狀永磁材料而供多種特殊應(yīng)用。(3)鐵氧體永磁材料。這是以Fe2O3為主要組元的復(fù)合氧化物強(qiáng)磁材料(狹義)和磁有序材料如反鐵磁材料(廣義)。其特點(diǎn)是電阻率高,特別有利于在高頻和微波應(yīng)用。如鋇鐵氧體(BaFe12O19)和鍶鐵氧體(SrFe12O19)等都有很多應(yīng)用。除上述3類永磁材料外,還有一些制造、磁性和應(yīng)用各有特點(diǎn)的永磁材料。例如微粉永磁材料、納米永磁材料、膠塑永磁材料(可應(yīng)用于電冰箱門的封閉)、可加工永磁材料等。