概念軟磁和硬磁課件

磁性材料Office:6358MobilePhone:Email:大綱磁性的基礎(chǔ)1次課鐵磁性與鐵磁材料1次課

軟鐵材料

硬磁材料薄膜磁性材料基礎(chǔ)1次課薄膜磁性材料的制備方法2次課薄膜磁性器件與制備方法1次課磁性發(fā)現(xiàn)和早期應(yīng)用幾千年前天然磁石Fe3O4公元前1200年

金屬鐵前200年

戰(zhàn)國時期司南公元六世紀(jì)

磁石磁化鐵針（中國）

指南針用于航海（磁化的鐵片）

磁性科學(xué)早期發(fā)展1600–威廉吉爾伯特（WilliamGilbert）《論磁》

記錄基本磁現(xiàn)象：吸引與排斥、極性、地磁、退磁等1777庫侖（CharlesCoulomb）(France)證明兩磁極間吸引或排斥力正比于1/d21820奧斯特（HansChristainOersted）(丹麥)證明電流可以產(chǎn)生磁場。第一個非天然的磁場1826安培證明電流可以產(chǎn)生磁場，通電的線圈與磁鐵相似通過一系列經(jīng)典的和簡單的實驗，他認(rèn)識到磁是由運(yùn)動的電產(chǎn)生的。(磁的電本質(zhì))尤為重要??！安培的分子電子說載流圓線圈磁矩m=I×A(Am3)將磁性歸為分子電流產(chǎn)生安培分子電流的假說，揭示了磁鐵磁性的起源，它使我們認(rèn)識到：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運(yùn)動產(chǎn)生的．

磁性的來源電子的運(yùn)動產(chǎn)生

軌道磁矩：電子繞核運(yùn)動產(chǎn)生。

自旋磁矩：電子的自旋產(chǎn)生。原子核磁矩原子核磁矩要比電子磁矩小三個數(shù)量級可忽略。磁性原子另一類原子中的電子數(shù)為奇數(shù)，或者雖為偶數(shù)但其磁矩由于一些特殊原因而沒有完全抵消使原子中電子的總磁矩（有時叫凈磁矩，剩余磁矩）不為零，帶有電子剩余磁矩的原子稱作磁性原子原子磁性的基礎(chǔ)知識原子的電子軌道Fe：原子序數(shù)26

每個軌道電子數(shù)：2n2

核外電子排列：電子層與亞電子層

每個亞層:(l+1)(l+2)(l=0、1、2、3）泡利不相容原理一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子

1s2s22p63s23p63d64s2+2628214物質(zhì)磁性的起源磁性的起源“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。磁性當(dāng)然也是由物質(zhì)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的。原子結(jié)構(gòu)與磁性的關(guān)系可以歸納為：（1）原子的磁性來源于電子的自旋和軌道運(yùn)動；（2）原子內(nèi)具有未被填滿的電子是材料具有磁性的必要條件；（3）電子的“交換作用”是物質(zhì)具有磁性的根本原因描述磁性的基本量磁場強(qiáng)度：描述空間某一點磁場的大小和方向，用H表示。磁化強(qiáng)度：指磁體內(nèi)部單位體積的磁矩矢量和，用M表示，它反映出磁體的磁性強(qiáng)弱程度。磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義是：B=μ0(H+M)，其中μ0是一個系數(shù)，叫做真空磁導(dǎo)率。磁化率與磁導(dǎo)率磁化率:磁導(dǎo)率:

描述材料磁性的重要參數(shù)。

二者實際上代表了磁性材料被磁化的容易程度，或者說是材料對外部磁場的靈敏程度。是磁化曲線上任意一點上B和H的比值。材料的磁性類型：順磁性抗磁性反鐵磁性亞鐵磁性鐵磁性抗磁性抗磁性是一些物質(zhì)的原子中電子磁矩互相抵消，合磁矩為零。但是當(dāng)受到外加磁場作用時，電子軌道運(yùn)動會發(fā)生變化，而且在與外加磁場的相反方向產(chǎn)生很小的合磁矩。這樣表示物質(zhì)磁性的磁化率便成為很小的負(fù)數(shù)(量)。一般抗磁(性)物質(zhì)的磁化率約為負(fù)百萬分之一(-10-6)。

抗磁性物質(zhì)有；惰性氣體、大部分有機(jī)合物、若干金屬(如Bi、Zn、Ag和Mg等)非金屬(如Si、P和S等)。電子殼層都是填滿的，所以，原子矩等于零或雖原子的磁矩不為零，但由子組成的分子的總磁矩為零。零。反鐵磁性反鐵磁性是指由于電子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自發(fā)磁化強(qiáng)度，電子磁矩是同向排列的；在不同子晶格中，電子磁矩反向排列。兩個子晶格中自發(fā)磁化強(qiáng)度大小相同，方向相反，整個晶體沒有磁性。不論在什么溫度下，都不能觀察到反鐵磁性物質(zhì)的任何自發(fā)磁化現(xiàn)象，因此其宏觀特性是順磁性的，M與H處于同一方向，磁化率為正值。反鐵磁性物質(zhì)有過渡族元素的鹽類及化合物，如MnO、Cr2O3、CoO等。也有合金如FeMn，NiMn，MnPt等亞鐵磁性在無外加磁場的情況下，磁疇內(nèi)由于相鄰原子間電子的交換作用或其他相互作用。使它們的磁矩在克服熱運(yùn)動的影響后，處于部分抵消的有序排列狀態(tài)，以致還有一個合磁矩[1]的現(xiàn)象。當(dāng)施加外磁場后，其磁化強(qiáng)度隨外磁場的變化與鐵磁性物質(zhì)相似。亞鐵磁性與反鐵磁性具有相同的物理本質(zhì)，只是亞鐵磁體中反平行的自旋磁矩大小不等，因而存在部分抵消不盡的自發(fā)磁矩，類似于鐵磁體。鐵氧體大都是亞鐵磁體。

各種磁性比較抗磁性：原子沒有磁矩反鐵磁性：反鐵磁性，由于交換作用，相鄰晶胞中的單電子自旋反向排列，引起相鄰磁矩反向排列。順磁性和鐵磁性：兩者都具有永久磁矩，有外電場時，前者表現(xiàn)出極弱的磁性，后者磁化強(qiáng)度大，當(dāng)移去外磁場，則前者不表現(xiàn)出磁性，而后者則保留極強(qiáng)的磁性。亞鐵磁性體：相鄰原子磁體反平行，與反鐵磁性類似，磁矩大小不同，產(chǎn)生與鐵磁性相類似的磁性。一般稱為鐵氧體的大部分鐵系氧化物即為此。磁性材料：鐵磁性與亞鐵磁性的統(tǒng)稱。各種磁性的磁化率磁化率與磁行為類型磁性種類典型的χ值χ隨溫度的變化

χ隨場強(qiáng)的變化抗磁性-1×10-6無變化無關(guān)順磁性0~10-2減小無關(guān)鐵磁性102~106減小無關(guān)反鐵磁性0~10-2增加有關(guān)物質(zhì)的磁性分類--磁序磁性材料磁性材料溫度特性磁性與溫度的關(guān)系1）鐵磁性材料

磁化率隨溫度升高的減小

居里點以上為順磁性

2)亞鐵磁性材料磁化強(qiáng)度隨溫度的變化曲線

可以具有不同于鐵磁性的各種特殊

形狀，可以分為P型、R型和N型，

也有與鐵磁性相同的Q型。

居里點以上為順磁性。磁疇加上外磁場后，各個磁躊的磁矩方向轉(zhuǎn)向外磁場的方向，鐵磁體的總磁矩便不為零．鑒于各個滋疇中的原于磁矩在沒有外磁場時就已取向了，所以鐵滋體在不大的外磁場中也表現(xiàn)出強(qiáng)磁性來每一鐵磁體實際上分成許多小區(qū)域，我們稱這樣的小區(qū)域為磁疇．分子場使每一磁疇中各個原于的磁矩排列在同一方向，但各個磁疇的磁矩方向彼此不同，因此在沒有外磁場時，雖然各個磁疇內(nèi)原于磁短已經(jīng)差不多全部排列起來了，鐵磁體的總磁矩仍為零，整個鐵磁體不呈現(xiàn)出磁性磁疇形貌磁性材料的分類軟磁材料硬磁材料半硬磁材料旋磁材料矩磁材料壓磁材料按磁性種類按化學(xué)成份金屬磁性材料非金屬磁性材料按使用形態(tài)塊體磁性材料粉末磁性材料薄膜磁性材料

磁性材料磁各項異性磁各向異性

磁性材料在不同方向上具有不同磁性能的特性。包括：磁晶各向異性，形狀各向異性，感生各向異性和應(yīng)力各向異性等。單晶體的易磁化和難磁化方向

軟磁材料概念：

軟磁材料主要是指那些容易反復(fù)磁化，且在外磁場去掉后，容易退磁的磁性材料。當(dāng)磁化發(fā)生在Hc不大于1000A/m，這樣的材料稱為軟磁體。典型的軟磁材料，可以用最小的外磁場實現(xiàn)最大的磁化強(qiáng)度。

特點：

高磁導(dǎo)率：在較弱的外磁場下就能獲得高磁感應(yīng)強(qiáng)度，并隨外磁場的增強(qiáng)很快達(dá)到飽和。

低矯頑力：當(dāng)外磁場去除時，其磁性立即基本消失。磁滯回線矯頑場小飽和場小軟磁性能參數(shù)飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br矩形比：Br∕Bs矯頑力Hc：是表示材料磁化難易程度的量，取決于材料的成分及缺陷（雜質(zhì)、應(yīng)力等）。磁導(dǎo)率μ：是磁滯回線上任何點所對應(yīng)的B與H的比值，與器件工作狀態(tài)密切相關(guān)。居里溫度Tc：鐵磁物質(zhì)的磁化強(qiáng)度隨溫度升高而下降，達(dá)到某一溫度時，自發(fā)磁化消失，轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判?，該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度。損耗P：磁滯損耗及渦流損耗。磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力Hc；降低渦流損耗Pe的方法是減薄磁性材料的厚度t及提高材料的電阻率ρ。在自由靜止空氣中磁芯的損耗與磁芯的溫升關(guān)系為：總功率耗散（mW）/表面積（cm2）高性能軟磁材料性能的基本要求貯能高高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度靈敏度高初始磁導(dǎo)率，最大磁導(dǎo)率，脈沖磁導(dǎo)率效率高Hc低，電阻率高，損耗小回線矩形比高穩(wěn)定性好

主要的軟磁材料純鐵和低碳鋼，含碳量低于0.04％，包括電磁純鐵、電解鐵和羰基鐵鐵硅系合金。含硅量0.5％～4.8％，一般制成薄板使用，俗稱硅鋼片鎳鐵系合金。鎳含量30％～90％，又稱坡莫合金鐵鈷系合金。鈷含量27％～50％。具有較高的飽和磁化強(qiáng)度，電阻率低軟磁鐵氧體。非金屬亞鐵磁性軟磁材料。非晶態(tài)軟磁合金。一種無長程有序、無晶粒合金，又稱金屬玻璃，或稱非晶金屬納米晶軟磁合金主要軟磁性材料的優(yōu)缺點（一）工業(yè)純鐵資源豐富、價格低廉，具有良好的可加工性。是直流技術(shù)中非常重要的高磁飽和材料，主要用于制造電磁鐵的鐵心、極頭與極靴；繼電器和揚(yáng)聲器的磁導(dǎo)體；電話機(jī)的振動膜；電工儀器儀表及磁屏蔽元件等。電阻率低，使用時產(chǎn)生很大的渦流損耗，不適于制作在交變場中工作的鐵心純鐵的自然磁時效現(xiàn)象

矯頑力上升,磁導(dǎo)率減小,原因：與純鐵中N形成氮化物主要軟磁性材料的優(yōu)缺點（二）電工硅鋼片（Fe-Si軟磁合金）在純鐵中加入硅后，可消除磁時效現(xiàn)象。隨著硅含量增加，熱導(dǎo)率降低，脆性增加，飽和磁化強(qiáng)度下降，但其電阻率和磁導(dǎo)率高，矯頑力和渦流損耗減小，從而可應(yīng)用到交流領(lǐng)域，制造電機(jī)、變壓器、繼電器、互感器等的鐵芯

（三）Fe-Ni合金(坡莫合金，Permalloy)通過合金化元素配比和適當(dāng)工藝，可控制磁性能，獲得高導(dǎo)磁、恒導(dǎo)磁、矩磁等軟磁材料。其塑性高，對應(yīng)力較敏感，可用作脈沖變壓器材料、電感鐵芯和功能磁性材料主要軟磁性材料的優(yōu)缺點（四）鐵鈷合金純鐵中加入鈷后，Bs明顯提高，含鈷35%的鐵鈷合金的Bs達(dá)2.45T，是迄今Bs最高的磁性材料鐵鈷合金具有高的磁導(dǎo)和的Bs，適用于小型化、輕型化以及有較高要求的飛行器及儀器儀表元件的制備，制造電磁鐵極頭和高級耳膜震動片等。但電阻率偏低，不適于高頻場合的應(yīng)用。但價格昂貴。主要軟磁性材料的優(yōu)缺點

（五）非晶態(tài)軟磁合金

其磁導(dǎo)率和電阻率高，矯頑力小，對應(yīng)力不敏感，不存在由晶體結(jié)構(gòu)引起的磁晶各向異性，具有耐蝕和高強(qiáng)度等特點。此外，其居里點比晶態(tài)軟磁材料低得多，電能損耗大為降低，是一種正在開發(fā)利用的新型軟磁材料。

(六）納米晶軟磁合金

可以通過非晶熱處理形成，性能好過磁導(dǎo)率和飽和磁化率都高，能耗小。

主要軟磁性材料的優(yōu)缺點各種材料的軟磁性能軟磁材料的應(yīng)用電磁鐵芯、極靴、繼電器和揚(yáng)聲器磁導(dǎo)體、磁屏蔽罩等電機(jī)、變壓器、繼電器、互感器等的鐵芯電感元件和變壓器元件（鐵氧體）

提高磁導(dǎo)率的措施

提高飽和磁化強(qiáng)度Ms(材料成分與制備工藝）

有效方法，使K1→0，λs→0

消除應(yīng)力(退火工藝）

去除雜質(zhì)，防止氧化氫氣熱處理使材料雜質(zhì)相對集中真空熔煉、精煉進(jìn)行織構(gòu)化提高軟磁性能工藝、方法減小磁晶各項異性(K1)和磁致伸縮率(λs)控制成分，使K1→0，λs→0，甚至同時為零。使磁導(dǎo)率大大提高?？刂朴行蛳嗪蜔o序相的比例。控制配方和控制冷速高溫退火

將磁性材料加熱到一定溫度，保溫一定時間，隨后緩慢冷卻到室溫，得到接近平衡組織的熱處理過程。退火過程中，材料結(jié)構(gòu)變化分為兩個階段：恢復(fù)和再結(jié)晶

作用：消除應(yīng)力，改善金屬和合金的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。退火過程中，材料結(jié)構(gòu)變化分為兩個階段：恢復(fù)和再結(jié)晶提高軟磁性能的工藝、方法真空熱處理

在真空氣氛，保護(hù)下進(jìn)行高溫退火，可消除材料的應(yīng)力，并去除部分雜質(zhì)，比普通退火好。作用：防止材料在熱處理中氧化防止在材料熱處理中滲入雜質(zhì)在熱處理中幫助去除雜質(zhì)，特別是氣態(tài)雜質(zhì)消除應(yīng)力缺點：在真空氣氛下，合金某些成分易揮發(fā)，使成分偏離工藝復(fù)雜，成本高提高軟磁性能的工藝、方法氫氣熱處理 在H2氣氛保護(hù)下進(jìn)行高溫退火作用：防止材料在熱處理中氧化防止在材料在熱處理中滲入雜質(zhì)在熱處理中去除雜質(zhì)消除應(yīng)力缺點：要求氫氣純高，成本高溫度和氫氣流量較難控制磁性材料的織構(gòu)結(jié)晶織構(gòu)的形成反復(fù)冷軋熱處理應(yīng)力感生方向有序排列和晶格滑移感生方向有序排列定向結(jié)晶 使磁性合金從熔融狀態(tài)開始，嚴(yán)格控制溫度梯度進(jìn)行冷卻，讓結(jié)晶沿一定方向進(jìn)行，從而得到定向結(jié)晶。冷金屬板法發(fā)熱鑄型法蜂巢鑄型法磁性材料的織構(gòu)磁性織構(gòu)的形成磁場熱處理 將磁性材料加熱到居里溫度附近，這時加上直流磁場，讓磁性材料在磁場中保溫一定時間并慢冷（或控速冷卻）到室溫。所加磁場的方向為該材料的宏觀易磁化方向。磁場成型(磁性粉末） 將具有形狀各向異性的非單疇磁性粉末，在磁場中壓制或成型(擠壓、注塑）制成粘結(jié)體．非晶軟磁合金的制備非晶態(tài)固體的制備方法非晶態(tài)固體與晶態(tài)固體相比，從微觀結(jié)構(gòu)講有序性低；從熱力學(xué)講，自由能要高，因而是一種亞穩(wěn)態(tài)?；谶@樣的特點，制備非晶態(tài)固體必須解決下述2個問題：（1）必須形成原子或分子混亂排列的狀態(tài)；

2）必須將這種熱力學(xué)上的亞穩(wěn)態(tài)在一定的溫度范圍內(nèi)保存下來，使之不向晶態(tài)轉(zhuǎn)變。基于上述特點，最常見的非晶態(tài)制備方法有液相驟冷和從稀釋態(tài)凝聚，包括蒸發(fā)、離子濺射、輝光放電和電解沉積等，近年來還發(fā)展了離子轟擊、強(qiáng)激光輻照和高溫壓縮等新技術(shù)。材料制備方法

液相驟冷法

液相驟冷是目前制備各種非晶態(tài)金屬和合金的主要方法之一，并已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段。它的基本特點是先將金屬或合金加熱熔融成液態(tài)，然后通過不同途徑使它們以105~108℃/sec的高速冷卻，這時液態(tài)的無序結(jié)構(gòu)得以保存下來而形成非晶態(tài)，樣品以制備方法不同可以成幾微米到幾十微米的薄片、薄帶或細(xì)絲狀。快速冷卻可以采用多種方法，可以制成不同形狀的非晶，如：非晶帶，非晶絲，非晶片等熔體旋轉(zhuǎn)法（MeltSpinning）1-石英管，2-惰性氣體，3-薄帶，4-噴嘴，5-熔體，6-熔池，7-輥輪，8-感應(yīng)線圈

將母合金切成30mm的小段或小塊，再磨去氧化皮，裝入石英管1中；通過感應(yīng)器8迅速加熱熔化母合金；從石英管上端通入氮?dú)饣蚨栊詺怏w2，金屬熔體在壓力下克服表面張力，從石英管下端的噴嘴4中噴到下方高速旋轉(zhuǎn)的輥輪7的表面；當(dāng)金屬熔體與輥輪表面接觸時，迅速凝固，并在離心力的作用下以薄帶的形式拋出。納米晶與微晶軟磁合金制備方法與非晶一樣，采取快速冷卻工藝

對晶粒的控制

冷卻速率調(diào)整

加入微量元素幫助形核

熱處理工藝硬磁材料概念：

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。

硬磁材料是指那些難以磁化，且除去外場以后，仍能保留高的剩余磁化強(qiáng)度的材料，又稱永磁材料。（磁鐵）特點：具有高矯頑力。硬磁材料的磁滯回線矯頑力剩磁磁能積與硬磁材料相關(guān)的特性常用的永磁材料主要具有4種磁特性：(1)高的最大磁能積。最大磁能積[符號為(BH)m]是永磁材料單位體積存儲和可利用的最大磁能量密度的量度；(2)高的矯頑(磁)力。矯頑力[符號為(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(符號為Br)和高的剩余磁化強(qiáng)度(符號為Mr)。它們是具有空氣隙的永磁材料的氣隙中磁場強(qiáng)度的量度。(4)高的穩(wěn)定性，即對外加干擾磁場和溫度、震動等環(huán)境因素變化的高穩(wěn)定性硬磁材料的性能要求對永磁特性參數(shù)的要求剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度高矯頑力HCJ和HCB高（BH）max要大曲線的退磁凸出系數(shù)趨于γ→1，γ=（B·H）m/(Br·Hc)；穩(wěn)定性好。溫度穩(wěn)定性、磁場穩(wěn)定性、時間穩(wěn)定性將永磁體選用在最佳工作點最大磁能積點附近。經(jīng)濟(jì)性硬磁材料的種類稀土永磁材料：這是當(dāng)前最大磁能積最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)。釹鐵硼稀土合金永磁材料。金屬永磁材料：主要有鋁鎳鈷(AlNiCo)系和鐵鉻鈷(FeCrCo)系兩大類永磁合金。特點是永磁性能中等，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。鐵氧體永磁材料：特點是電阻率高，特別有利于在高頻和微波應(yīng)用。提高硬磁材料性能的途徑一、剩磁Br提高M(jìn)S(MS由成分決定）對于成分給定的永磁材料，提高Br/Bs的比值定向結(jié)晶（鋁鎳鈷系列）磁場熱處理（鋁鎳鈷系列）磁場成型結(jié)晶定向、磁疇定向提高硬磁材料性能的途徑二、矯頑力Hc

如果Hc是由壁移機(jī)制決定的，可在合金內(nèi)增加應(yīng)力梯度及非磁性相來增加Hc。這種機(jī)制只能獲得相對較低的Hc值。疇壁釘扎：是指在材料反磁化過程中，當(dāng)反向磁場低于某一釘扎場Hp時，疇壁基本上固定不動。只有當(dāng)反向磁場超過釘扎場Hp時，疇壁才能掙脫束縛，開始發(fā)生不可逆位移。點缺陷、位錯、晶界、堆垛、層錯等有關(guān)的局域性交換作用和局域性各向異性起伏等都可以是疇壁釘扎點的重要來源。若Hc是由疇轉(zhuǎn)過程決定的，則磁疇在不可逆轉(zhuǎn)動過程中受到的阻力就是Hc值的度量。這時依賴于造成單疇粒子或彌散的單疇脫溶相及其三種各向異性（磁晶、應(yīng)力及形狀）來增加疇轉(zhuǎn)的阻力，從而獲得高的Hc值。提高硬磁材料性能的途徑提高硬磁材料性能的途徑（三）穩(wěn)定性

選擇高的Hc,高θf

配方并可添加有益雜質(zhì)，以及利用不同系列合金，正負(fù)溫度等效互相補(bǔ)償來提高穩(wěn)定性。時效處理，進(jìn)行人工老化（時效溫度比工作溫度高30~50攝氏度）。溫度循環(huán)處理，在比工作溫度范圍寬的溫度，反復(fù)循環(huán)多次。交流退磁處理，在比干擾場稍大的交流磁場中退磁。正確選擇永磁體的工作點。利用熱磁合金進(jìn)行外補(bǔ)償，可以提高溫度穩(wěn)定性。

稀土金屬硬磁是稀土金屬和過渡族金屬形成的金屬間化合物。是目前具有最高永磁特性的永磁材料。用于制造大退磁場的行波管聚焦磁鐵、微型永磁馬達(dá)和發(fā)電機(jī)及微型高靈敏度儀表等。六十年代——第一代稀土永磁（1:5型R-Co永磁）七十年代——第二代稀土永磁（2:17型R-Co永磁）八十年代——第三代稀土永磁（R-Fe-B永磁）NdFeB系（一）、概述Nd-Fe-B系合金是以Nd2Fe14B化合物為基的一種不含Co的高性能硬磁材料，目前此類材料磁性已達(dá)如下的水平：最大磁能積407.6kJ/m3，矯頑力2244.7kA/m。是迄今為止磁性能最高的永磁材料，被譽(yù)為“磁王。Nd-Fe-B系合金的另外一個最大的優(yōu)點是原材料豐富，價格便宜，其價格只相當(dāng)于釤鈷合金的50%左右。它能吸起相當(dāng)于自重640倍的重物，而鐵氧體只能吸起自重的120倍；居里溫度不高，穩(wěn)定性差。主要制備方法和穩(wěn)定性改善生產(chǎn)工藝多種多樣

燒結(jié)法、熔體快淬法、粘結(jié)法、機(jī)械合金化法等。熱處理

采用二級回火處理提高穩(wěn)定性穩(wěn)定性

穩(wěn)定差的原因：

合金的居里溫度不高Nd和Fe都比較易氧化和腐蝕提高的方法：

提高合金本身的耐蝕性添加Al、Nb、Ga、Dy等元素，較低氧化磁體表面形成保護(hù)膜和涂層永磁材料的應(yīng)用制成各種永磁體應(yīng)用廣泛

各種電機(jī)，儀表，設(shè)備等等本章小結(jié)磁性材料的一些基本概念自發(fā)磁化、磁疇、磁滯、磁各向異性，居里點軟磁材料

主要種類、性能要求、提高軟磁性能的工藝和方法硬磁材料主要種類、磁性能要求、提高性能的工藝和方法、稀土硬磁的特點與制備方法。

參考材料

Nd-Fe-B永磁的成分和結(jié)構(gòu)

1、成分

Nd11.76+