《電子材料》試題及答案第11章永磁材料

第11章永磁材料

1.請舉出2個(gè)日常生活中使用永磁體的例子。

答：醫(yī)院核磁共振檢查時(shí)使用了永磁體，以及電動(dòng)車的電機(jī)中也使用

了永磁體。(同學(xué)們可以隨意發(fā)揮！)

2.何為永磁體的磁能積，為什么這個(gè)參數(shù)對(duì)永磁體的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)

重要？IOOKJ/m3等于多少M(fèi)GOe?

答：磁能積是衡量一個(gè)永磁體能夠?qū)Υ朋w外部做有效功的能力參數(shù)。

3

100KJ∕m=12.56MGOeo

3.我們對(duì)永磁材料基本性能的要求有哪些？

口Br或Mr高；

口矯頑力HCJ和HCB高；

口(BH)mχ要大：

口曲線的退磁凸出系數(shù)趨于γ-1；

□穩(wěn)定性好【溫度穩(wěn)定性、時(shí)間穩(wěn)定性】：

口將永磁體選用在最佳工作點(diǎn)，即最大磁能積點(diǎn)附近；

口經(jīng)濟(jì)性好；

1.如何提高永磁體材料的矯頑力？獲得高得矯頑力，我們對(duì)材料

的微觀結(jié)構(gòu)有什么要求？

答：增大疇壁運(yùn)動(dòng)的阻力和疇轉(zhuǎn)的阻力；合理控制材料的內(nèi)應(yīng)力狀

態(tài)增強(qiáng)對(duì)疇壁運(yùn)動(dòng)的阻力；微觀結(jié)構(gòu)要求：晶界多、雜質(zhì)多、晶體缺

陷多、非磁性相多、氣孔多、磁性相顆粒最好是有較強(qiáng)的形狀各向異

性、材料內(nèi)部有織構(gòu)存在、晶界處有非磁性相分布等等。

2、影響稀土永磁材料磁穩(wěn)定性的因素有哪些？要提高穩(wěn)定性需采取

哪些措施？

答：穩(wěn)定性一般包括磁場穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性等。其

中溫度的影響為主要因素。具體的措施：1)選擇高的Hc,高θf配

方，并可添加有益雜質(zhì)；2)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；3)時(shí)效處理，進(jìn)行人工老化(時(shí)效溫度

比工作溫度高30~50攝氏度)；4)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；5)交流退磁處理，在比干擾場稍大的

交流磁場中退磁；6)正確選擇永磁體的工作點(diǎn)；7)利用熱磁合金進(jìn)

行外補(bǔ)償，可以提高溫度穩(wěn)定性；8)對(duì)于稀土永磁材料除了上述措

施外還可采用如下措施：提高合金本身的耐蝕性；磁體表面形成保護(hù)

膜；降低環(huán)境溫度。

3、從永磁材料和其它磁性材料的性能指標(biāo)最主要的區(qū)別來看，主要

是永磁材料具有較高的矯頑力，它是獲得永磁特性的主要原因。因此,

人們常依據(jù)造成高矯頑力的機(jī)理來劃分永磁材料。請問可以分成哪5

類？

答：

(1)淬火硬化型磁鋼

(2)析出硬化型磁鋼

(3)時(shí)效硬化型磁鋼

(4)有序硬化型磁鋼

(5)單疇微粉型永磁

L如何提高永磁材料的剩余磁化強(qiáng)度？

2、對(duì)于單疇顆粒，如何獲得矩形的磁滯回線？如何獲得單疇的磁性

顆粒？還有其它什么方法獲得矩形的磁滯回線？

答：請參考課件中關(guān)于StOner-WOIfarth理論；控制材料的制備工藝

（如球磨、化學(xué)法制備工藝等）；獲得長徑比大的顆粒，當(dāng)外加磁場

沿長度方向磁化時(shí)可以獲得矩形的磁滯回線；磁場熱處理或磁場下成

型工藝均可以獲得矩形的磁滯回線。

3、請描述AlNiCO永磁體的微觀結(jié)構(gòu)特征。AlNiC。永磁體的性能特點(diǎn)

有哪些？如何獲得各向異性的AINiCo永磁體？

析出硬化型永磁材料，又稱沉淀硬化型磁鋼，包括AI?Ni?Fe系合

金和Al-NkC。系合金.其矯頑力是在合金冷卻過程中獲得的，通

過失稔分解沉淀出近似單晶大小的伸長形磁性相彌散分布于弱磁

性相中，利用磁性相的形狀各向異性，其反磁化依靠磁矩的非均

勻轉(zhuǎn)動(dòng)。

從制造工藝上又可分為鑄造型和燒結(jié)型磁鋼.

1.室溫下具有鐵磁性的純稀土金屬有哪些？各自的居里溫度是多少？

2、什么是淬火處理？請說明分級(jí)時(shí)效處理過程對(duì)Sm-C。合金永磁性

能的影響。

答：將合金材料加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時(shí)間，隨即浸入淬冷

介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝,它能用于調(diào)節(jié)磁性材料的微觀組織。

3、請描述SmCo5合金的高矯頑力的機(jī)理。

單騎旃項(xiàng)力理論

?單騎顆粒和磁化強(qiáng)度可近似看做均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，它的HCj和KU成正比.

?實(shí)際情況這類合畬的矯成力比理論值低得多（十分之一）?SmCo5單疇

臨界尺寸為d0=0.3~1.6?jm,而實(shí)際獲得JRAi矯頑力的顆粒尺寸D=5~20pm.

目HCj和KU不成正比.

品界、晶體缺陷和第二相對(duì)BISl的釘扎效應(yīng)

由反磁化?的形核與長大的臨界場HS決定

4.請描述Nd-Fe-B合金的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其高矯頑力機(jī)理；

NdFeB檻淵的理想工藝豺?棚中主相阿林出呈單晶破麻

憫勻分布,主相與主相之間均勻牖一熊雅富N（I相;晶體呈柱懶列

雕嬲雌C軸方向，睚略向異性;成分中不含有影蒯性能的QR

成分。

5.Nd-Fe-B永磁性能的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

答：磁能積高；居里溫度低；不耐腐蝕等。

1.M-型六角鐵氧體單位晶胞中有幾種間隙類型？單位晶胞的原

子由多少個(gè)分子式組成？

答：

四面體間隙中的八面體間隙中的六面體間隙中

磁性離子磁性離子的磁性離子

R----312|

S41-"

單位晶胞含有的離子數(shù)量

為：2（BaFe12O19）?

2、六角晶系的鐵氧體有幾種類型的磁晶各向異性？M-型的六角鐵氧

體具有何種磁晶各向異性？

%=0;≡φ>I主卦型：易磁化方向與修昉向平行，此方向?yàn)閺膬?yōu)方向；

M-型六角鐵氧體具有主軸型的磁性各向異性。

3、請描述M型六角鐵氧體的離子取代有哪些方式?

答：可以用Sr、Pb等取代Ba；還可以采用金屬離子（Co,Zn等）

取代Fe,或者采用Co,Ti等聯(lián)合取代Fe3+°更多的內(nèi)容請參考課件和

文獻(xiàn)。

4.請問鐵氧體永磁體與合金永