《材料的磁學》課件2

《材料的磁學》ppt課件CATALOGUE目錄磁學基礎(chǔ)磁性材料的分類磁性材料的物理性質(zhì)磁性材料的制備與加工磁性材料的應用磁學的發(fā)展趨勢與展望01磁學基礎(chǔ)磁學是研究磁場和磁性物質(zhì)的相互作用和規(guī)律的學科。磁學定義磁性物質(zhì)磁矩具有磁性的物質(zhì)，如鐵、鈷、鎳等。描述磁性物質(zhì)中微觀粒子磁性的物理量，是矢量。030201磁學的基本概念磁場是磁力作用的空間，由磁性物質(zhì)產(chǎn)生。磁場定義磁場的方向由磁力線的方向決定，與電流方向和洛倫茲力方向有關(guān)。磁場方向描述磁場強弱的物理量，與磁感應強度和磁通密度相關(guān)。磁場強度磁場的性質(zhì)03換算關(guān)系不同單位制之間的換算關(guān)系，如高斯和奧斯特之間的換算關(guān)系。01單位制國際單位制中的磁學單位包括安培、韋伯、亨利等。02物理量描述磁場和磁性物質(zhì)的物理量包括磁感應強度、磁導率、磁化強度等。磁學單位和物理量02磁性材料的分類總結(jié)詞具有強磁性，高矯頑力，高磁化率。詳細描述鐵磁性材料主要包括鐵、鈷、鎳及其合金，如鐵氧體、金屬間化合物等。這些材料在磁場作用下能迅速磁化，且具有較高的磁導率和磁感應強度。它們的矯頑力較大，即一旦磁化后，即使去掉外磁場，仍能保持較高的磁性。鐵磁性材料具有中等磁性，矯頑力適中，磁滯回線呈矩形?？偨Y(jié)詞亞鐵磁性材料主要包括一些過渡族金屬的氧化物和復合氧化物，如MnO、Fe3O4等。這些材料的矯頑力介于鐵磁性和反鐵磁性材料之間，磁滯回線呈矩形，表現(xiàn)出明顯的磁滯現(xiàn)象。詳細描述亞鐵磁性材料總結(jié)詞反鐵磁性材料具有較低的矯頑力和磁化率，而順磁性材料的矯頑力更低，幾乎無磁滯現(xiàn)象。詳細描述反鐵磁性材料如NiO、Mn2O3等，在磁場中呈現(xiàn)出反鐵磁性行為，即相鄰原子磁矩反向排列。它們的矯頑力和磁化率均較低。而順磁性材料如稀有氣體、某些非金屬化合物和有機化合物等，在磁場中表現(xiàn)出微弱的磁性，其矯頑力非常低，幾乎無磁滯現(xiàn)象。反鐵磁性材料和順磁性材料03磁性材料的物理性質(zhì)描述了材料在磁場中被磁化的過程，即磁場強度與磁感應強度的關(guān)系。表示磁場強度反向變化時，磁感應強度滯后于磁場強度的現(xiàn)象，反映了磁性材料的磁滯性質(zhì)。磁化曲線和磁滯回線磁滯回線磁化曲線居里點磁性材料失去磁性的溫度點，也稱為居里溫度。居里定律描述了溫度與磁導率之間的關(guān)系，當溫度低于居里點時，磁導率隨溫度的升高而減小。居里點和居里定律表示材料對磁場作用的敏感程度，是衡量材料磁性能的重要參數(shù)。磁導率在磁場作用下，材料內(nèi)部能量損失的現(xiàn)象，與材料的磁滯回線面積和頻率有關(guān)。磁損耗磁導率和磁損耗04磁性材料的制備與加工

粉末冶金法粉末冶金法是一種制備磁性材料的重要方法，通過將金屬粉末混合、壓制、燒結(jié)和熱處理等工藝，制備出具有優(yōu)異磁性能的材料。該方法的優(yōu)點在于可以制備出具有復雜形狀和尺寸的磁性材料，同時可以控制材料的成分和微觀結(jié)構(gòu)，提高材料的磁性能。粉末冶金法廣泛應用于制備鐵氧體、稀土永磁材料等磁性材料。熔煉法是一種制備磁性材料的基本方法，通過將原料在高溫下熔化，然后澆注到冷卻劑中快速冷卻，制備出具有優(yōu)異磁性能的材料。該方法的優(yōu)點在于可以制備出具有高飽和磁化強度的磁性材料，同時可以控制材料的成分和純度。熔煉法廣泛應用于制備鐵、鈷、鎳等金屬和合金磁性材料。熔煉法濺射法是一種制備磁性材料的物理方法，通過將高能粒子轟擊靶材表面，使靶材原子或分子濺射出來并沉積在基底上形成薄膜。該方法的優(yōu)點在于可以制備出具有高結(jié)晶度和致密度的磁性材料薄膜，同時可以控制薄膜的厚度和成分。濺射法廣泛應用于制備鐵、鈷、鎳等金屬和合金磁性材料薄膜，在微電子和信息領(lǐng)域有廣泛應用。濺射法05磁性材料的應用磁性材料廣泛應用于硬盤、軟盤、磁帶等存儲介質(zhì)中，用于數(shù)據(jù)的記錄和存儲。存儲設備磁性材料在傳感器領(lǐng)域的應用包括磁場強度傳感器、磁通量傳感器等，用于檢測磁場和磁通量的變化。傳感器磁性材料在微波器件中用于實現(xiàn)微波信號的傳輸、處理和變換，如微波濾波器、耦合器等。微波器件電子信息技術(shù)領(lǐng)域電動機磁性材料在電動機中用于產(chǎn)生磁場，驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。變壓器磁性材料在變壓器中起到關(guān)鍵作用，通過磁場實現(xiàn)電壓和電流的變換。發(fā)電廠在發(fā)電廠中，磁性材料廣泛應用于發(fā)電機、變壓器等設備中，實現(xiàn)電能的產(chǎn)生和傳輸。電力工業(yè)領(lǐng)域汽車工業(yè)磁性材料在汽車工業(yè)中用于發(fā)動機控制、傳感器檢測等方面，提高汽車的燃油效率和安全性。航海航空磁性材料在航海航空領(lǐng)域的應用包括陀螺儀、磁力計等，用于導航和控制飛行器的姿態(tài)和方向。軌道交通磁懸浮列車利用磁性材料的強抗磁性實現(xiàn)列車與軌道之間的懸浮和導向，具有高速、安全、舒適等優(yōu)點。交通領(lǐng)域06磁學的發(fā)展趨勢與展望研究具有高磁導率的磁性材料，以滿足電子、通信等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅艽判栽男枨?。高磁導率提高磁性材料的穩(wěn)定性，使其在高溫、高濕等惡劣環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的磁性能。磁穩(wěn)定性開發(fā)低毒、無污染的磁性材料，減少對環(huán)境的負面影響。環(huán)保友好高性能磁性材料的研究與開發(fā)物理學研究磁學與物理學的相互作用和影響，探索新的物理現(xiàn)象和規(guī)律。材料科學將磁學與材料科學相結(jié)合，開發(fā)新型磁性材料和器件。生物學研究磁學在生物學中的應用，如磁場對生物體的影響和生物體內(nèi)的磁場現(xiàn)象。磁學與其他學科的交叉研究磁制冷技術(shù)利用磁性材料的磁熱效應，實現(xiàn)高效、環(huán)保的制冷