稀土磁性材料

稀土磁性材料
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稀土磁性材料 Rare Earth Magnetic Materials
1.磁性材料的分类 2.永磁材料的技术磁参量

3.稀土永磁材料
4.中国稀土永磁材料的发展状况

一、磁性材料的分类
① 按化学组成分类 金属磁性材料、非金属(铁氧体)磁性 材料 ② 按磁化率大小分类 顺磁性、反磁性、铁磁性、反铁磁 性、亚铁磁性

③ 按功能分类
软磁材料、硬磁材料、半硬磁材料、矩

磁材料、旋磁材料、压磁材料、 泡磁材料、
磁光材料、磁记录材料

 二、永磁材料的技术磁参量

非结构敏感参数:主要由材料的化学成分和晶
体结构来决定,也称为内禀磁参量。

饱和磁化强度Ms , 居里温度Tc

结构敏感参数:强烈地依赖材料的结构和微观
结构,例如晶粒尺寸,晶粒取向,晶体缺陷,掺 杂物机械加工及热处理条件等有关。

剩磁Mr、矫顽力Hc、磁能积(BH)max

1.饱和磁化强度Ms Saturation Magnetization
 定义:在给定的温度下,给定的材料能达

到的磁化强度最大值。  永磁材料的Ms越高越好,它标志着材料的 最大磁能积和剩磁可能达到的上限值最高。  单位名称为安每米,单位符号为A/m

2.居里温度Tc
 铁磁性或亚铁磁性转变成顺磁性时对应的临

界温度。Tc越高,永磁材料的使用温度越高, 温度稳定性好

3.磁能积(BH)max Magnetic Energy Product
磁铁在空气隙中产生的磁场强度除了与磁 铁体积、气隙体积有关外,主要决定于磁铁 内部的磁感应强度B和磁铁的退磁场H的乘积。 因此BH代表永磁体的能量,称为磁能积。 (BH)m称为最大磁能积。

4.剩磁Br

Remanence

 永磁体经磁化至技术饱和,并去掉外磁场

后,所保留的磁性,Mr称为剩余磁化强度, Br称为剩余磁感应强度。

5.矫顽力 Coercive Force
铁磁体磁化到饱和以后,使它的磁化强度或磁 感应强度降低到零所需要的反向磁场成为矫顽
力。用Hc表示。 Hci表示内禀矫顽力 Hcb表示磁感矫顽力 矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量。在 磁体使用中,Hc越高,表示温度稳定性越好。

三、稀土永磁材料
 稀土永磁材料是稀土金属元素(4f)

与过渡族金属(3d)所形成的金属间 化合物为基体的永磁材料。
第一代稀土永磁材料
ReCo5(SmCo5)

第二代稀土永磁材料
Re2TM17

第三代稀土永磁材料
Nd-Fe-B

 稀土永磁材料的制备:熔炼、浇铸机械合

金化等
 熔炼技术: 真空感应熔炼法 (最常用) 真空电弧熔炼法(多用于实验室研究) 真空热还原扩散法(近年来得到发展)


合金化或控制合金的结晶组织或制粉:
浇铸/机械合金化/熔体快淬法/气体雾化法/高频震荡 雾化法

 优点:具有极高的磁能积

被称为“磁王” 的钕铁硼不仅是 实验室的

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