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磁性材料的研究进展汇总

磁性材料的研究进展汇总
磁性材料的研究进展汇总

《磁性材料的研究进展》

学院:物理与材料科学学院

班级:13级材料物理

姓名: 王郁

学号:B51314019

指导老师:李秋菊

完成日期:2016年5月11日

摘要:

目前,磁性材料蓬勃发展,磁性材料的应用已渗透到国防、工业、信息等各个领域,对我们的生活产生了巨大的影响。同时,各种新磁性材料的诞生,也不断推动着现代材料科学的进展。本文对磁性材料进行了概述,并简介了其最新研究进展,尤其是对稀土磁性材料、巨磁电阻材料、纳米微晶磁性材料的研究进展进行了详细论述。

关键词:

磁性材料铁氧体稀土磁性材料巨磁电阻材料

前言

磁性材料广义上分为两大类:软磁材料和硬磁材料。软磁材料能够用相对低的磁场强度磁化,当外磁场移走后保持相对低的剩磁。软磁材料的矫顽力为400~0116A?m-1 ,主要应用于任何包括磁感应变化的场合。硬磁材料是在经受外磁场后能保持大量剩磁的磁性材料,这类磁性材料的典型矫顽力值,Hc为10~1000kA?m-1 ,具有高Hc值的硬磁材料称为永磁材料,主要用于提供磁场。磁性材料的磁导率、矫顽力、磁致损失、剩磁和磁稳定性是结构敏感性的,这些性能可以通过加工(包括机械加工和热处理)来控制。目前,磁性材料的研究方向主要有软磁材料、硬磁材料、磁力学材料、磁电子材料。磁性材料的进展大致上分几个历史阶段:当人类进入铁器时代时,标志着金属磁性材料的开端。直到18世纪,金属镍、钴相继被提炼成功,这一漫长的历史时期是3d过渡族金属磁性材料生产与原始应用的阶段;20世纪初期,FeSi、FeNi、FeCoNi磁性合金人工制备成功,并广泛地应用于电力工业、电机工业等行业,成为3d过渡族金属磁性材料的鼎盛时期;从20世纪50年代开始,3d过渡族的磁性氧化物(铁氧体)逐步进入生产旺期,由于铁氧体具有高电阻率,高频损耗低等优点,从而为当时兴起的无线电、雷达等工业的发展提供了所必需的磁性材料,标志着磁性材料进入到铁氧体的历史阶段;1967年,SmCo合金问世,这是磁性材料进入稀土-3d化合物领域的历史性开端。巨磁致收缩材料与稀土磁光材料的问世更丰富了稀土-3d化合物磁性材料的内涵。1972年的非晶磁性材料与1988年的纳米微晶材料的呈现,更添磁性材料新风采。1988年,磁电阻效应的发现揭开了自旋电子学的序幕.因此从20世纪后期延续至今,磁性材料进入了前所未有的兴旺发达时期,并融入到信息行业,成为信息时代重要的基础性材料之一。

1、磁性材料的分类

磁性材料从材质和结构上讲,可分为金属及合金磁性材料和“铁氧体磁性材料两大类,铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料[1]。从应用功能上讲,磁性材料分为:软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料;而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了,因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应,导致金属磁性材料无法使用,而铁氧体的电阻率非常高,将有效的克服这一问题、得到广泛应用。磁性材料从形态上讲。包括粉体材料、液

体材料、块体材料、薄膜材料等。

磁性是物质的一种基本属性。物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按性质分为金属和非金属两类,前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧体材料[2]。按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等,反应磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。

永磁材料即一经外磁场磁化以后,即使在相当大的反向磁场作用下,仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。对这类材料的要求是剩余磁感应强度Br高,矫顽力BHC(即抗退磁能力)强,磁能积(BH)(即给空间提供的磁场能量)大。相对于软磁材料而言,它亦称为硬磁材料。永磁材料有合金、铁氧体和金属间化合物三类:合金类、铁氧体类、金属间化合物类。永磁材料有多种用途:①基于电磁力作用原理的应用主要有:扬声器、话筒、电表、按键、电机、继电器、传感器、开关等。②基于磁电作用原理的应用主要有:磁控管和行波管等微波电子管、显像管、钛泵、微波铁氧体器件、磁阻器件、霍尔器件等。③基于磁力作用原理的应用主要有:磁轴承、选矿机、磁力分离器、磁性吸盘、磁密封、磁黑板、玩具、标牌、密码锁、复印机、控温计等。其他方面的应用还有:磁疗、磁化水、磁麻醉等。根据使用的需要,永磁材料可有不同的结构和形态。有些材料还有各向同性和各向异性之别。

软磁材料的功能主要是导磁、电磁能量的转换与传输。因此,对这类材料要求有较高的磁导率和磁感应强度,同时磁滞回线的面积或磁损耗要小。与永磁材料相反,其Br和BHC越小越好,但饱和磁感应强度Bs则越大越好。软磁材料大体上可分为四类。①合金薄带或薄片、②非晶态合金薄带、③磁介质、④铁氧体[3]。软磁材料的应用甚广,主要用于磁性天线、电感器、变压器、磁头、耳机、继电器、振动子、电视偏转轭、电缆、延迟线、传感器、微波吸收材料、电磁铁、加速器高频加速腔、磁场探头、磁性基片、磁场屏蔽、高频淬火聚能、电磁吸盘、磁敏元件(如磁热材料作开关)等。

矩磁材料和磁记录材料主要用作信息记录、无接点开关、逻辑操作和信息放大。这种材料的特点是磁滞回线呈矩形。旋磁材料具有独特的微波磁性,如导磁率的张量特性、法拉第旋转、共振吸收、场移、相移、双折射和自旋波等效应。据此设计的器件主要用作微波能量的传输和转换,常用的有隔离器、环行器、滤波器(固定式或电调式)、衰减器、相移器、调制器、开关、限幅器及延迟线等,还有尚在发展中的磁表面波和静磁波器件(见微波铁氧体器件)。常用的材料已形成系列,有Ni系、Mg系、Li系、YlG系和BiCaV系等铁氧体材料;并可按器件的需要制成单晶、多晶、非晶或薄膜等不同的结构和形态[4]。

2、磁性材料的研究进展

2.1铁氧体磁性材料:

铁氧体是从20世纪40年代迅速发展起来的一种新型的非金属磁性材料。与金属磁性材料相比,铁氧体具有电阻率大、介电性能高、在高频时具有较高的磁导率等优点。随着科学技术的发展,铁氧体不仅在通讯广播、自动控制、计算技术和仪器仪表等电子工业部门应用日益广泛,已经成为不可缺少的组成部分,而

且在宇宙航行、卫星通讯、信息显示和污染处理等方面,也开辟了广阔的应用空间。在生产工艺上,铁氧体类似于一般的陶瓷工艺,操作方便易于控制,不像金属磁性材料那样要轧成薄片或制成细粉介质才能应用。由于铁氧体性能好、成本低、工艺简单、又能节约大量贵金属,已成为高频弱电领域中很有发展前途的一种非金属磁性材料。

铁氧体磁性材料主要分为铁氧体软磁性材料和铁氧体硬磁性材料[5]。软磁材料是指在较弱的磁场下,易磁化也易退磁的一种铁氧体材料。典型代表是锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。软磁铁氧体是目前各种铁氧体中用途较广、数量较大、品种较多、产值较高的一种铁氧体。由于这类材料具有高的本征电阻率,所以在交流条件下具有许多金属软磁材料所无法比拟的优越性且价格低廉,并可制成各种形状的磁芯,因此,在高频区一般都使用软磁铁氧体材料。用这类材料制成的磁芯被广泛应用于通信、广播、电视、自动控制、航天技术、计算机技术、电子设备及其它产业中来制作各种类型的电感器、变压器、扼流圈、抑制器和滤波器等器件。一般软磁铁氧体的晶体结构都是立方晶系尖晶石型,应用于音频到甚高频段(1KHz-300MHz)[6]。但是具有六角晶系磁铅石型晶体结构的软磁材料却比尖晶石型的应用频率上限提高了好几倍。硬磁材料是相对于软磁材料而言的。它是指磁化后不易退磁,能长时间保留磁性的一种铁氧体材料。因此,有时也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁材料的晶体结构大都是六角晶系磁铅石型,典型的代表为钡铁氧体,它是一种性能较好、成本较低而又适合工业生产的铁氧体硬磁材料。这种材料不仅可以用作电讯器件中的录音器、微音器、拾音器、电话机以及各种仪表的磁铁,而且在污染处理、医学生物和印刷显示等方面也得到了应用。硬磁铁氧体材料是继铝镍钴系硬磁金属材料后的第二种主要硬磁材料。它的出现不仅节约了镍、钴等大量战略物资,而且为硬磁材料在高频段(如电视机的部件、微波器件以及其他国防器件)的应用开辟了新的途径。

铁氧体磁性材料是一种结构敏感性材料,只有控制微观结构和晶界才能获得高性能的铁氧体材料。在众多的影响铁氧体的生产因素中,关键是原材料的纯度、合适的添加剂和最优化的烧结工艺。近来共喷雾烧结法已用于日本铁氧体工业化生产,采用这种先进工艺可利用成本低的不太纯的原料便可生产出高纯的铁氧体。相信通过新的材料加工工艺和工艺理论控制微观结构可得到性能更高、更可靠的铁氧体新材料。材料的组成与结构的可控性研究是保证材料具有高性能和高可靠性的基础,铁氧体磁性材料的合成与制备中目前存在的问题影响了材料的高性能和高可靠性。近年来软化学方法作为一种先进的材料制备方法,已经在先进功能材料的制备方面开辟了一条新的工艺路线。随着热压成形技术、热压烧结技术、气氛烧结技术、高温自蔓延技术、放电等离子体烧结技术、微波烧结技术等新技术在制备铁氧体磁性材料中的应用与发展,可望获得晶粒细小、显微结构均匀致密、较好地保持原始材料组成与结构的铁氧体磁性材料,从而最终实现铁氧体磁性材料组成、结构与性能的可调控性[7]。

2.2稀土磁性材料

稀土元素由于其独特的4f电子结构,大的原子磁矩,很强的白旋轨道耦合磁矩等特性决定了它具有广泛的用途,特别是当稀土元素与其它元素形成配合物时,具有丰富的磁学、电学及光学特性[8]。目前.稀土磁性材料的研究重点主要在以下几个方面:一是加强稀土磁性材料的理论研究,完善现有的工艺理论体系;二是发掘新的稀土磁性材料,开发其新功能;三是缩短实验室研究与工业化时间,加强产业开发。而稀土永磁材料是指稀土金属和过渡族金属形成的合金经一定的

工艺制成的永磁材料。稀土永磁材料已在机械、电子、仪表和医疗等领域获得了广泛应用。现分为第一代(RECo5)、第二代(RE2TM17)和第三代稀土永磁材料(NdFeB)。新的稀土过渡金属系和稀土铁氮系永磁合金材料正在开发研制中,有可能成为新一代稀土永磁合金[9]。稀土永磁材料广泛应用于计算机、汽车、仪器、仪表、家用电器、石油化工、医疗保健、航空航天等行业中的各种微特电机,核磁振共振设备、电器件、磁分离设备、磁力机械、磁疗器械等需产生强间隙磁场的元器件。

2.3巨磁电阻材料:

巨磁电阻(GMR)效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在显著变化的现象[10]。超巨磁电阻材料从发现就倍受科研人员青睐,十年后仍是科学前沿的研究热点,这和其潜在的市场应用价值是密切相关的。由于计算机、信息技术的飞速发展,工业界和科学界将面临新的挑战就是如何进一步提高存储密度,巨磁电阻材料则为此提供了可能。人们在CMR材料中发现一系列新效应,导致了新的应用。

CMR效应在随机存储器中具有广泛的应用目前广泛采用的RAM是半导体动态存储器和静态存储器[11]。半导体动态存储器的容量已有每个芯片40亿位(4Gbit/chip),速度可达1~20ns;而静态存储器容量已达每个芯片400万位(4Mbit/chip)。速度比半导体动态存储器快一个数量级,达2ns[12]。但无论半导体动态存储器和静态存储均为易失性的,机器断电时,所存数据会全部丢失,且抗辐射性能差,给使用带来极大的不便。而利用CMR效应制作的随机存储器和现有的半导体RAM相比,最大的优点是非易失、抗辐射、长寿命、结构简单和低成本,基本上可以不限次数的重写。由于使用了CMR材料,每位尺寸的减少并不影响读取信号的灵敏度,可实现最大的存储密度。

CMR效应在计算机硬盘中也具有重要的应用计算机硬盘由于其容量大、体积小、读写速度快、数据传送率高,至今仍然是计算机外存储器的首选装置[13]。为进一步扩大容量,满足计算机网络和多媒体计算机发展的需要,要求不断增加计算机硬盘的记录密度。研究表明,当面密度超过每平方英寸6亿位(600Mb/in2)以上时,薄膜感应式磁头将会被各向异性磁电阻(AMR:Anisotropy MR)磁头取代,当面密度超过每平方英寸30亿位(3Gb/in2)以上时,AMR磁头将会被CMR 磁头取代,即实现高密度磁记录的关键技术及有效途径是基于CMR效应的读出磁头的研制成功。CMR磁头以其巨大的磁电阻变化率,并克服了AMR磁头固有的Barkhausen噪音,大大的增加了磁头的灵敏度和可靠性,使高密度磁盘技术取得突破[14]。目前利用CMR效应制成的读出磁头主要是自旋阀结构。1994年,IBM公司首次在计算机硬盘中使用了CMR效应的自旋阀磁头,硬盘面密度为1Gb/in2。预计2003年可实现100Gb/in2。目前由CMR效应引发的在计算机硬盘容量方面的突破,仍在向更深层次发展。实现400Gb/in2乃至1000Gb/in2的基础研究工作已经开始[15]。

3.行业现状

中国金属和稀有元素矿藏非常丰富,有着丰富而天然的原材料资源优势,磁性材料产业所需的各种原材料几乎国内都能满足。磁性材料行业,离不开稀土。因为稀土成本占磁材原料成本的30%,而中国是稀土的故乡,世界上80%的稀土储量在中国,因此中国稀土的资源优势,决定了磁性材料行业的中国优势。中国磁性材料工业在产量方面已经初具规模,发展速度很快,但与日本等磁性材料

工业发达的国家相比,无论是管理水平、制造工艺、产品质量及产品档次都存在一定差距。中低档产品占据了较大的国际市场,但在高档产品上还缺乏竞争力。随着高清晰度电视等消费类电子产品的日益普及,汽车、通信业的发展,对高档磁性材料的需求越来越多。中国的磁性材料企业应该抓住这个有利的时机,开发高档磁性材料产品,占领国际市场。到2010年中国各类磁体的产量均稳居世界之首,占全球的份额还将继续增大。到2020年,中国磁性材料的产量将占全球一半以上,成为世界磁性材料产业中心。

总结

磁性材料的研究和发展具有悠久的历史,也必将在不久的未来取得更喜人的成绩。磁性材料的发展总趋势是有过渡族合金、化合物向多元合金、化合物方向发展,由三维向低维方向发展。我国的磁性材料的研究进展迅速,但要进一步缩小与发达国家的差距,还需要社会各界的共同努力。

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2016年中国磁性材料行业供需现状及竞争格局

2016年中国磁性材料行业供需现状及竞争格局 磁性材料是电子工业的重要基础功能材料,自20世纪50年代以来,全球磁性材料的产值和产量几乎每隔10年就翻一番,目前世界磁性材料已成为现代社会和工业发展的重要组成部分。目前全球磁性材料生产主要集中在日本和中国,从技术和产能两个方面来看,日本是全球磁性材料技术领跑者,而我国磁性材料产能居世界首位,确立了世界磁性材料生产大国和磁性材料产业中心的地位。 一、磁性材料产业概况 1、行业概述 1)概述 磁性材料主要是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质,主要应用于风电、电子、计算机、通信、医疗、家电,军事等领域。 磁性材料种类众多,目前主要分为铁氧体磁性材料、稀土磁性材料及其它磁性材料三大类别。本报告主要对铁氧体磁性材料和稀土磁性材料两类目前市场应用较广的材料进行分析。 图表磁性材料的分类 资料来源:产研智库 2)产业链分析 磁性材料行业,从广义上讲,是将矿物材料或金属材料通过深加工将其变成与相关产业配套的零部件产品的制造行业,其产品不是最终的消费品,所以处于中游行业。

图表磁性材料产业链分析 资料来源:产研智库 永磁产品上游主要是钢铁制造,提供主要原材料铁鳞和铁红。下游行业主要有汽车、计算机及办公设备、家电、电动工具和电动玩具。软磁上游产业是钢铁制造行业和化工行业,钢铁制造行业提供主要原材料铁红,化工行业提供四氧化三锰、氧化锌,氧化镍等。下游包括计算机及办公设备、家电、消费电子、汽车、通讯设备、节能灯及LED等。 2、发展现状 目前我国各种门类的磁性材料产量均居世界第一,确立了世界磁性材料生产大国和磁性材料产业中心的地位。 1)铁氧体磁性材料 根据数据显示,近几年永磁铁氧体和软磁铁氧体均处于稳定的状态,其中永磁铁氧体无明显增长,主要原因有:(1)传统家电和IT行业市场应用比率下降;(2)从产品本身看,随着各类电子产品向微型化、小型化、薄型化方向发展,产品结构性在不断变化。(3)近几年来钕铁硼技术在不断进步,耐温系数在不断提高,稀土材料成本不断下降对永磁铁氧体形成了部分替代,从而影响了永磁铁氧体产品的需求。 从我国永磁、软磁铁氧体产量情况分析,受经济不景气、需求下降、产品趋于小型化薄型化等因素的影响,近五年磁性材料需求量无明显增长。 图表2011-2015年我国永磁、软磁铁氧体产量情况 单位:万吨

磁性材料基本特性的研究

实验报告 姓名:什么情况班级:F10 学号:51 实验成绩: 同组姓名:实验日期:2011- 指导老师:助教批阅日期: 磁性材料基本特性的研究 【实验目的】 1.了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线概念,加深对铁磁材料的主要物理量矫顽磁力、剩磁和磁导率的理解; 2.利用示波器观察并测量磁化曲线与磁滞回线; 3.测定所给定的铁磁材料的居里温度. 【实验原理】 1.磁化性质 一切可被磁化的物质叫作磁介质。磁介质的磁化规律可用磁感应强度B、磁化强度M、磁场强度H来描述,它们满足一定的关系 μr的不同一般可分为三类,顺磁质、抗磁质、铁磁质。 对非铁磁性的各向同性的磁介质,H和B之间满足线性关系,B =μH,而铁磁性介质的m 、B 与H 之间有着复杂的非线性关系。一般情况下,铁磁质内部存在自发的磁化强度,当温度越低自发磁化强度越大。如图一所示。 图一B~ H曲线图二μ~ T曲线 它反映了铁磁质的共同磁化特点:在刚开始时随着H的增加,B缓慢的增加,此时μ较小;而后便随H的增加B急剧增大,μ也迅速增加;最后随H增加,B趋向于饱和,而此时的μ值在到达最大值后又急剧减小。图一表明了磁导率μ是磁场H的函数。B-H曲线表示铁磁材料从没有磁性开始磁化,B随H的增加而增加,称为磁化曲线。从图二中可看到,磁导率μ还是温度的函数,当温度升高到某个值时,铁磁质由铁磁状态转变成顺磁状态,在曲线上变化率最大的点所对应的温度就是居里温度T C。 2.磁滞性质 铁磁材料除了具有高的磁导率外,另一重要的特性是磁滞现象.当铁磁材料磁化时,磁

感应强度B不仅与当时的磁场强度H有关,而且与 磁化的历史有关,如图3所示.曲线OA表示铁磁材 料从没有磁性开始磁化,B随H的增加而增加,称 为磁化曲线.当H值到达某一个值H S时,B值几乎 不再增加,磁化趋于饱和.如使得H减少,B将不 再沿着原路返回,而是沿另一条曲线AC'A'下降,当 H从-H S增加时,B将沿着A'CA曲线到达A形成一 闭合曲线.其中当H = 0时,|B| = Br,Br称为剩余 磁感应强度.要使得Br为零,就必须加一反向磁场, 当反向磁场强度增加到H = -H C时,磁感应强度B为零,达到退磁,HC称为矫顽力.各种铁磁材料有不同的磁滞回线,主要区别在于矫顽力的大小,矫顽力大的称为硬磁材料,矫顽力小的称为软磁材料. 3.用交流电桥测量居里温度 铁磁材料的居里温度可用任何一种交流电桥测量。本实验采用如图所示的RL交流电桥, 图三RL交流电桥 在电桥中输入电源由信号发生器提供,在实验中应适当选择不同的输出频率ω为信号发生器的角频率。选择合适的电子元件相匹配,在未放入铁氧体时,可直接使电桥平衡,但当其中一个电感放入铁氧体后,电感大小发生了变化,引起电桥不平衡。但随着温度的上升到某一个值时,铁氧体的铁磁性转变为顺磁性,CD两点间的电位差发生突变并趋于零,电桥又趋向于平衡,这个突变的点对应的温度就是居里温度。实验中可通过桥路电压与温度的关系曲线,求其曲线突变处的温度,并分析研究在升温与降温时的速率对实验结果的影响。4.用示波器测量动态磁化曲线和磁滞回线

新材料行业分析报告

新材料行业分析报告 以下是关于新材料行业分析报告,希望内容对您有帮助,感谢您得阅读。 新材料行业分析报告 一、新材料趋势 1、新材料企业总体效益状况较好,主营业务获利能力较强,由于每个企业所从事的领域不同,具体情况又有较大差别,个别企业出现了负增长。皖维高新和稀土高科2003年主营业务收入增长分别达到了63%和65%,而浙大海纳主营业务收入却为-16%。 2、新材料企业的规模得到较快发展,在所统计的52家企业中,铜都铜业的规模最大,总资产达50亿元,规模在20亿元以上的有13家,10-20亿元的有25家。总体说来,新材料企业的经营规模较小,目前处于起步阶段,未来的发展空间还很大。 3、在所统计的52家企业中,主营业务收入排名前3位的依次是:铜都铜业(34.03亿元)、万杰高科(21.2亿元)、大连金牛(17.84亿元);净利润排名前3位的依次是:烟台万华(2.3亿元)、铜都铜业(1.62亿元)、生益科技(1.31亿元);净资产收益率排名前3位的依次是:红星发展(14.7%)、 ·

中科三环(14%)、长园新材(13%)。 二、虽然新材料上市公司近年发展较快,但同时也存在一些问题: 1、新材料企业中的大型企业有很大一部分是从科研院所转制而来,企业的科研实力相对中小企业而言较有优势,但从另外一方面来看,大企业的经营显得过于保守,没有中小企业灵活。 2、市场关联度小。市场上认同的新材料企业分别涉及化工、电子信息、金属和建筑等多个行业,无论是在设备、技术和市场方面都有比较大的差异,开展多元经营比其它企业有更大的困难,由此很难规避主业单一风险。而实行多元化经营的企业如北新建材、宁波韵升等,公司近几年均得到较大发展。 3、中低档产品过剩和高档产品短缺仍然是我国新材料行业的主要特征,除了部分企业达到或接近国际先进水平,可以生产附加值较高、具有核心竞争力的产品外,其余企业在深加工能力方面仍然不足,面临较大的技术升级压力。 4、价格协调能力新材料行业的弱。新材料大多是原材料,由于原料远离成品,价格协商能力比较弱,特别是缺乏技术和资源优势的企业,利润和可持续发展能力受到很大的制约。 三、信息材料和化工材料发展迅猛 这些公司的产品集中在电子信息材料(28家)、化工新材 ·

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纳米磁性材料的制备和研究进展综述教案资料

纳米磁性材料的制备和研究进展综述 一.前言 纳米材料又称纳米结构材料 ,是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内的材料 (1-100 nm) ,或由它们作为基本单元构成的材料 ,是尺寸介于原子、分子与宏观物体之间的介观体系。磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。因此 ,纳米磁性材料的特殊磁性可以说是属于纳米磁性。 司马迁《史记》记载黄帝作战所用的指南针是人类首次对磁性材料的应用。而今纳米磁性材料广泛应用于生物学,磁流体力学,原子核磁学,机体物理学,磁化学,

天文学,磁波电子学等方面。随着雷达、微波通信、电子对抗和环保等军用、民用科学技术的,微波吸收材料的应用日趋广泛 ,磁性纳米吸波材料的研究受到人们的关注。纳米磁性材料也对人们的生产与生活带来诸多的利益。 本次综述,主要针对磁性纳米材料的制备方法和研究进展两个问题进行阐述。首先,介绍磁性纳米材料的发展历史,可以追溯到黄帝时期。其次,介绍磁性纳米材料的分类。------再次,重点介绍磁性纳米材料是怎么制备的。其制备方法一般分为三大类:1.由上到下,即由大到小,将块材破碎成纳米粒子,或将大面积刻蚀成纳米图形等。2.由下到上,即由小到大,将原子,分子按需要生长成纳米颗粒,纳米丝,纳米膜或纳米粒子复合物 3. 气相法、液相法、固相法等。第四、介绍磁性纳米材来噢的现状和发展前景。最后,将全文主题扼要总结,并且找出研究的优缺点和差距,提出自己的见解。 二、主题 1、纳米磁性材料的发展史 磁性材料是应用广泛、品类繁多、与时俱进的一类功能材料,磁性是物质的基本属性之一。人们对物质磁性的认识源远流长,早在公元前四世纪,人们就发现了天然的磁石(磁铁矿Fe3O4),,据传说,那是黄帝大战蚩尤于涿鹿,迷雾漫天,伸手不见五指,黄帝利用磁石指南的特性,制备了能指示方向的原始型的指南器,遂大获全胜.古代取其名为慈石,所谓“慈石吸铁,母子相恋”十分形象地表征磁性物体间的互作用。人们对物质磁性的研究具有悠久的历史,是在十七世纪末期和十八世纪前半叶开始发展起来的。1788年,库仑(Coulomb)把他的二点电荷之间的相互作用力规律推广到二磁极之间的相互作用上。1820年,丹麦物理学家奥斯特(Oersted)发现了电流的磁效应;同年法国物理学家安培(Ampere)提出了分子电流假说,认为物质磁性起源于分子电流。

永磁材料基本知识

永磁材料基本知识 1、什么是永磁材料的磁性能,它包括哪些指标? 永磁材料的主要磁性能指标是:剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项。永磁材料的其它磁性能指标还有:居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ, jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度( Hk/ jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。 除磁性能外,永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等;机械性能则包括维氏硬度、抗压(拉)强度、冲击韧性等。此外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是表面状态及其耐腐蚀性能。 2、什么叫磁场强度(H)? 1820年,丹麦科学家奥斯特(H. C. Oersted)发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转,从而揭示了电与磁的基本关系,诞生了电磁学。实践表明:通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比,与离开导线的距离成反比。定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/2π米远处的磁场强度为1A/m(安/米,国际单位制SI);在CGS单位制(厘米-克-秒)中,为纪念奥斯特对电磁学的贡献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线0.2厘米远处磁场强度为1Oe(奥斯特),1Oe=1/(4π×103) A/m。磁场强度通常用H表示。 3、什么叫磁极化强度(J),什么叫磁化强度(M),二者有何区别? 现代磁学研究表明:一切磁现象都起源于电流。磁性材料也不例外,其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流。这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm,每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J,其单位为T(特斯拉,在CGS单位制中,J的单位为Gs,1T=10000Gs)。 定义一个磁偶极子的磁矩为pm/μ0,μ0为真空磁导率,每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M,其SI单位为A/m,CGS单位为Gs(高斯)。 M与J的关系为:J=μ0 M,在CGS单位制中,μ0=1,故磁极化强度与磁化强度的值相等;在SI 单位制中,μ0=4π×10-7 H/m (亨/米)。 4、什么叫磁感应强度(B),什么叫磁通密度(B),B与H,J,M之间存在什么样的关系? 理论与实践均表明,对任何介质施加一磁场H时(该磁场可由外部电流或外部永磁体提供,亦可由永磁体对永磁介质本身提供,由永磁体对永磁介质本身提供的磁场又称退磁场---关于退磁场的概念,见9 Q),介质内部的磁场强度并不等于H,而是表现为H与介质的磁极化强度J 之和。由于介质内部的磁场强度是由磁场H通过介质的感应而表现出来的,为与H区别,称之为介质的磁感应强度,记为B: B=μ0 H+J (SI单位制)(1-1) B=H+4πM (CGS单位制) 磁感应强度B的单位为T,CGS单位为Gs(1T=104Gs)。 对于非铁磁性介质如空气、水、铜、铝等,其磁极化强度J、磁化强度M几乎等于0,故在这些介质中磁场强度H与磁感应强度B相等。 由于磁现象可以形象地用磁力线来表示,故磁感应强度B又可定义为磁力线通量的密度,磁感应强度B和磁通密度B在概念上可以通用。 5、什么叫剩磁(Jr,Br),为什么在永磁材料的退磁曲线上任意测量点的磁极化强度J值和磁感应强度B值必然小于剩磁Jr和Br值? 永磁材料在闭路状态下经外磁场磁化至饱和后,再撤消外磁场时,永磁材料的磁极化强度J 和内部磁感应强度B并不会因外磁场H的消失而消失,而会保持一定大小的值,该值即称为该材

磁性材料行业监测及投资趋势研究报告

磁性材料行业监测及投资趋势研究报告 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

钐钴磁性材料

什么是行业研究报告 行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等,为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。 企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场,但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。一个全面竞争的时代,不但要了解自己现状,还要了解对手动向,更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。 行业研究报告的构成 一般来说,行业研究报告的核心内容包括以下五方面:

行业研究的目的及主要任务 行业研究是进行资源整合的前提和基础。 对企业而言,发展战略的制定通常由三部分构成:外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。 行业与企业之间的关系是面和点的关系,行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间;企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。 行业研究的主要任务: 解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位 分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度 预测并引导行业的未来发展趋势 判断行业投资价值 揭示行业投资风险 为投资者提供依据

2016-2022年中国钐钴磁性材料行业监测及投资趋势研究报 告 【出版日期】2015年 【交付方式】Email电子版/特快专递 【价格】纸介版:7000元电子版:7200元纸介+电子:7500元 【报告超链】 报告摘要及目录 报告目录: 第一章钐钴磁性材料产品概述及其上下游分析15 第一节钐钴磁性材料介绍15 一、钐钴磁性材料的定义15 二、钐钴磁性材料产品的性能15 三、钐钴磁性材料的主要用途17 四、钐钴磁性材料的包装与储运17 第二节钐钴磁性材料的上游产品17 第三节钐钴磁性材料的下游产品18 第四节钐钴磁性材料行业产业链分析24 第二章2016-2022年中国钐钴磁性材料外部发展环境展望25 第一节中国宏观经济历史运行情况25 一、GDP历史变动轨迹25 二、固定资产投资历史变动轨迹26 三、进出口贸易历史变动轨迹28 第二节2016-2022年中国宏观经济发展环境展望30 第三节2014-2015年中国钐钴磁性材料产业社会环境分析32 第四节中国钐钴磁性材料行业相关政策、法规标准分析36 一、近年来国家以及政府颁布的相关政策法规36 二、相关政策法规对市场的影响程度37 第三章中外钐钴磁性材料发展状况比较40 第一节中国钐钴磁性材料行业发展状况40 一、中国钐钴磁性材料行业发展历程40 二、中国钐钴磁性材料行业发展面临的问题42 第二节国际钐钴磁性材料行业发展轨迹综述43 一、国际钐钴磁性材料行业发展历程43 二、国际钐钴磁性材料行业发展面临的问题43

磁性材料论文

磁性材料论文 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

摘要磁性材料最开始在中国被发现并应用于中国四大发明中的指南针上,随后历经多年的发展,磁性材料已经广泛的应用在我们的生活之中,也与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。本文综述了对磁性材料的认识,磁性材料的分类与相关概况,磁性材料的基本特性,磁性材料的机理与生产工艺,实际应用以及发展前景等。 Abtract:Magnetic materials in the beginning in China was found and applied in the four great inventions of the compass, and after many years of development, magnetic materials have been widely used in our life, and with the information, automation, mechanical and electrical integration, national defense, national economy is closely related to all aspects of. This paper summarizes the magnetic material understanding, magnetic materials classification and related survey, the basic characteristic of the magnetic material, the mechanism of magnetic materials and production process, application and development prospect, etc. Key words:Magnetic materials Applications of Magnetic materials Development of Magnetic materials 磁性材料 关键词磁性材料磁性材料的应用磁性材料的发展前景 1 磁性材料的认识 中国是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家。早在战国时期就有关于天然磁性材料(如磁铁矿)的记载。11世纪就发明了制造人工永磁材料的方法。1086年《梦溪笔谈》记载了指南针的制作和使用。1099~1102年有指南针用于航海的记述,同时还发现了地磁偏角的现象。 近代,电力工业的发展促进了金属磁性材料——硅钢片(Si-Fe合金)的研制。永磁金属从 19世纪的碳钢发展到后来的稀土永磁合金,性能提高二百多倍。20世纪40年代,荷兰.斯诺伊克发明电阻率高、高频特性好的铁氧体软磁材

磁性材料研究进展

磁性材料 引言 磁性材料作为重要的基础功能材料,已广泛用于信息、能源、交通运输、工业、农业及人们日常生活的各个领域,对社会进步和经济发展起着至关重要的推动作用。人们习惯按矫顽力的高低,对磁性材料进行分类:矫顽力大于1000A/m则称为硬磁材料,当硬磁材料受到外磁场磁化后,去掉外磁场仍能保留较高的剩磁,因此又称之为永磁材料或恒磁材料;矫顽力小于lOOA/m则称为软磁材料;矫顽力100A/m

钕铁硼基本知识

磁材基本知识讲座

主要内容: 第一章磁物理基础 第二章磁性材料的发展概况 第三章钕铁硼的主要特点及应用第四章钕铁硼的主要成份组成第五章钕铁硼生产工艺及设备第六章性能参数测量原理及设备第七章机械加工工艺及设备 第八章表面处理工艺及设备 第九章充磁包装

第一章磁物理基础 1 物质的磁现象 磁性材料:magnetic material 钕铁硼磁铁:nd-fe-b magnet 铁氧体磁铁:ferrite magnet 牛磁棒:magnetic bar for cattle? 磁力架:magnetic separator 物质的磁性是一个历史悠久的研究领域,约在三千年前就已受到人们的注意。中国是最早应用磁性的国家,公元前四世纪,我国制成了世界上最早的指南针,成为中国的四大发明之一。磁学史上第一部关于磁性的专著是英国(WGilbert)吉耳伯特的《论磁石》(1600年),这本书介绍了那时书籍有关的磁性知识。然而,磁性作为一门科学却到19世纪前半期才开始发展。 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应,拉开了磁电之间联系的序幕; 1820年末,法国物理学安培证明通电圆形线圈和普通的磁铁一样具有吸引和排斥的现象。 1831年,英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,并提出电磁感应定律,从而揭示电和磁之间的内在联系; 后来,苏格兰科学家麦克斯韦,将电磁的联系建立起严密的电磁场理论。他发展了法拉第的思想,用数学的形式总结出电场和磁场的联系,即麦克斯韦方程。 2 磁性的起源 物质的磁性起源于原子磁矩。 原子物理学告诉我们,组成物质的最小单元是原子,原子又由电子和原子核组成。电子的排布遵循三大原则:1 洪特规则,2泡利不相容规则,3 能量最低原理。原子中的电子绕着原子核进行高速运转,电子运转时同时有两种运动形式,即电子绕原子核的轨道运动和电子绕本身轴的旋转。前者叫电子轨道运动,后者叫电子自旋。处于旋转运动状态的电子相当于电流闭合回路,必然伴随有磁矩的

钐钴磁性材料行业发展预测及投资咨询报告

钐钴磁性材料 行业发展预测与投资咨询报告 2016-2020

核心内容提要 产业链(Industry Chain) 狭义产业链是指从原材料一直到终端产品制造的各生产部门的完整链条,主要面向具体生产制造环节; 广义产业链则是在面向生产的狭义产业链基础上尽可能地向上下游拓展延伸。产业链向上游延伸一般使得产业链进入到基础产业环节和技术研发环节,向下游拓展则进入到市场拓展环节。产业链的实质就是不同产业的企业之间的关联,而这种产业关联的实质则是各产业中的企业之间的供给与需求的关系。 市场规模(Market Size) 市场规模(Market Size),即市场容量,本报告里,指的是目标产品或行业的整体规模,通常用产值、产量、消费量、消费额等指标来体现市场规模。千讯咨询对市场规模的研究,不仅要对过去五年的市场规模进行调研摸底,同时还要对未来五年行业市场规模进行预测分析,市场规模大小可能直接决定企业对新产品设计开发的投资规模;此外,市场规模的同比增长速度,能够充分反应行业的成长性,如果一个产品或行业处在高速成长期,是非常值得企业关注和投资的。本报告的第三章对手工工具行业的市场规模和同比增速有非常详细数据和文字描述。 消费结构(consumption structure) 消费结构是指被消费的产品或服务的构成成份,本报告主要从三个角度来研究消费结构,即:产品结构、用户结构、区域结构。1、产品结构,主要研究各类细分产品或服务的消费情况,以及细分产品或服务的规模在整个市场规模中的占比;2、用户结构,主要研究产品或服务都销售给哪些用户群体了,以及各类用户群体的消费规模在整个市场规模中的占比;3、区域结构,主要研究产品或服务都销售到哪些重点地区了,以及某些重点区域市场的消费规模在整个市场规模中的占比。对消费结构的研究,有助于企业更为精准的把握目标客户和细分市场,从而调整产品结构,更好地服务客户和应对市场竞争。

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1)

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1) 摘要:磁性材料是各种电子产品主要的配套产品,无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车,以及国防工业均离不开磁性材料。当前,中国各种磁性材料的产量基本上世界第一,成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明,中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平,调整产业结构和提高产品档次,使中国磁性材料从大国走向强国。本文着重从宏观角度分析了中国磁体产业整体情况,介绍了稀土永磁材料特别是中国钕铁硼烧结和粘结产业现状,以及中国新型的稀土永磁材料的研究开发情况,同时对我国磁体产业发展前景进行了预测和分析。 1 中国磁体产业的发展历程 目前,全球的经济已进入了一个信息时代,作为一种功能材料,磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类:20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁;50年代初期开发的铁氧体磁体;60年代末开发的钐-钴磁体,包括第一代稀土永磁-SmCo5和第二代稀土永磁-Sm2Co17;80年代初开发的稀土永磁钕铁硼。而稀土永磁,特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分,在永磁材料中发展最快,平

均以每年10%的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚,起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少,所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987~1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段,其特点是起点低:由于投资小,设备简陋,生产设备基本完全是国产的,经营理念落后,仍局限于小生产的模式。 1997~20XX的五年是中国磁体产业发展的第二阶段,其特点是起点远高于前一阶段:投资强度大,引进一部分国外的先进技术设备,能够按先进的工艺路线组织生产,产品质量一般属中低档。 20XX年起,中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”,即高起点、高投入、高回报:1)产品瞄准特定用途所需的高档磁体;投资规模巨大,引进整条先进生产线;2)按现代化管理的理念,组织集约式分段联营的大生产:磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备,投资显著降低,效益则大为提高;3)按资本运作的规律运营,从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线,生产高档的磁体产品。 进入21世纪,发达国家的磁体生产由于成本过高,已难以为继,世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移,中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企

磁性材料的研究现状与应用

磁性材料的研究现状与应用 磁性材料是功能材料的重要分支,利用磁性材料制成的磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能,广泛地应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域,尤其在信息技术领域已成为不可缺少的组成部分。 磁性材料大体上分为两类:其一为铁磁有序的金属磁性材料;其二绝大多数为亚铁磁有序、具有半导体导电性质的非金属磁性材料。磁性材料的发展过程大致可分为三个阶段:50年代以前主要研究金属磁性材料;50到80年代为铁氧体的黄金时代,除电力工业外,各领域中铁氧体占绝对优势;90年代以来,纳米磁性材料崛起。磁性材料由3d过渡族金属与合金的研究扩展到3d-(4f,4d,5d,5f)合金与化合物的研究与应用。同时,磁性功能材料也得到了显著的进展。 一、磁性的描述 磁及磁现象的根源是电流,或者说磁及磁现象的微观机制是电荷的运动形成原子磁矩造成的,而且,所有的物质都是磁性体,只是由于构成物质的原子结构不同,而显示出的磁学性能不同。有铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性、顺磁性、抗磁性以及无磁性等。描述材料的磁性的物理量有磁化强度M、磁化率χ、磁感应强度B、磁导率μ。 根据物质磁化率的符号和大小,可以把物质的磁性大致分为五类:抗磁体、顺磁体、铁磁体、亚铁磁体和反铁磁体。影响材料性质的有磁化强度随温度的变化。即在不同温度下,磁化强度不同的性质。铁磁材料的自发磁化在居里温度Tc处发生相变,Tc以下为铁磁性,而Tc以上铁磁性消失。同样亚铁磁性材料也具有类似的特性。另外一个必须注意的因素便是磁各向异性,即磁学特性随材料的晶体学方向不同而不同的性质,典型特征便是在不同方向施加磁场会测得不同的磁滞回线。 磁性材料的基本特征可以分为两大类: (1)完全由物质本身(成分组分比)决定的特性。主要有饱和磁化强度Ms和磁感应强度Bs; (2)由物质决定,但随其晶体组织结构变化的特性。主要有磁导率、矫顽力Hc和矩形比Br/Bs,以及磁各向异性。 由此,利用和开发磁性材料就需要有分析技术和加工工艺两个方面的进展。从历史上而言,按材料加工技术进展区分,大体可有以下几个阶段: (1)熔炼铸造技术,获得铁及其合金等软磁和永磁材料。 (2)粉末冶金,开发绝缘性磁性材料、陶瓷材料和稀土永磁材料。 (3)真空镀膜,开发了镀膜磁性材料及非晶磁性材料,制成磁纪录介质及微磁学器件。 (4)单原子层控制技术,制备了定向晶体学取向型、巨磁电阻多层膜、人工超晶格等有特殊用途的磁性材料。 而磁性材料的开发和利用,也就是采取以上这几种技术工艺方法来加强所需要的性能,抑制不利于所需性能的因素。 二、软磁材料和永磁材料 软磁材料,也是高磁导率材料,是应用中占比例最大的传统磁性材料,多用于磁芯。是指由较低的外部磁场强度就可获得很大的磁化强度及高密度磁通量的材料,对这种材料的基本要求是: (1)初始磁导率μi和最大磁导率μm要高,以提高功能效率; (2)剩余磁通密度Br要低,饱和磁感应强度Ms要高,以节省资源并迅速响应外磁场; (3)矫顽力Hc要小,以提高高频性能; (4)铁损要低以提高功能效率;

【完整版】2020-2025年中国电感磁性材料行业市场发展战略研究报告

(二零一二年十二月) 2020-2025年中国电感磁性材料行业市场发展战略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业市场发展战略研究概述 (6) 第一节研究报告简介 (6) 第二节研究原则与方法 (6) 一、研究原则 (6) 二、研究方法 (7) 第三节企业市场发展战略的作用、特征及与企业的关系 (9) 一、企业市场发展战略的作用 (9) 二、市场发展战略的特征 (10) 三、市场发展战略与企业战略的关系 (11) 第四节研究企业市场发展战略的重要性及意义 (12) 一、重要性 (12) 二、研究意义 (12) 第二章市场调研:2019-2020年中国电感磁性材料行业市场深度调研 (13) 第一节磁性材料基本概念 (13) 第二节我国电感磁性材料行业监管体制与发展特征 (14) 一、所处行业分类及界定依据 (14) 二、行业主管部门及行业协会 (14) 三、行业主要法律及政策 (15) (1)行业相关政策 (15) (2)下游领域相关政策 (17) (3)出口国的政策法律等情况 (20) 四、行业经营模式 (20) 五、行业的周期性、季节性和区域性特征 (21) 六、所处行业与上、下游行业的关系 (21) (1)上游行业的发展对本行业的影响 (22) (2)下游行业的发展对本行业的影响 (22) 第三节2019-2020年中国电感磁性材料行业发展情况分析 (23) 一、行业发展特点 (23) (1)掌握磁性材料核心技术以及具备持续创新能力是行业领先的关键 (23) (2)具备上下游一体化产品技术服务能力的企业更加能够满足客户定制化需求 (24) (3)少数国内外行业优秀科技创新型企业引领行业技术发展方向 (24) 二、行业市场概况 (24) (1)电感元件市场发展概况 (25) (2)磁性材料行业市场的国内外状况 (26) 第四节2019-2020年我国电感磁性材料行业竞争格局分析 (26) 一、行业整体竞争格局 (26) 二、行业内主要企业及简介 (27) (1)ChangsungCorp.(韩国昌星) (27) (2)Magnetics(美磁) (27) (3)浙江东睦科达磁电有限公司 (27) (4)南京新康达磁业股份有限公司 (27)

关于磁性材料的发展研究综述

关于磁性材料的发展研究综述 关键词:磁性材料、钕铁硼永磁材料、纳米磁性材料、磁电共存、应用及前景 摘要:磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。人们对钕铁硼永磁材料的研究和优化,是磁性材料进一步发展,并逐渐深入到纳米磁性材料的研发和研究…… 关于磁性材料的研究发展综述 一、磁性材料简介 实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可分为五类:顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,亚磁性物质,反磁性物质。根据分子电流假说,物质在磁场中应该表现出大体相似的特性,但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大.这反映了分子电流假说的局限性。实际上,各种物质的微观结构是有差异的,这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因。我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质称为强磁性物质。通常所说的磁性材料是指强磁性物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。 二、磁性材料分类 磁性是物质的一种基本属性。实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按性质分为金

属和非金属两类,前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧体材料。按使用又分为软磁材料、硬磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等,反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。 1、软磁材料软磁材料亦称高磁导率材料、磁芯材料,对磁场反应敏感,易于 磁化。大体上可分为四类:①合金薄带或薄片:FeNi(Mo)、FeSi、FeAl等。 ②非晶态合金薄带:Fe基、Co基、FeNi基或FeNiCo基等配以适当的Si、 B、P和其他掺杂元素,又称磁性玻璃。。磁介质(铁粉芯):FeNi(Mo)、FeSiAl、 羰基铁和铁氧体等粉料,经电绝缘介质包覆和粘合后按要求压制成形。④铁氧体:包括尖晶石型──M O·Fe2O3 (M代表NiZn、MnZn、MgZn、Li1/2Fe1/2Zn、CaZn等),磁铅石型──Ba3Me2Fe24O41(Me代表Co、Ni、Mg、Zn、Cu及其复合组分)。 2、硬磁材料硬磁材料,又称永磁材料,不易被磁化,一旦磁化,则磁性不易消 失。目前使用的永磁材料答题分为四类:①阿尔尼科磁铁:其构成元素Al、Ni、Co(其余为Fe),是强磁性相α1在非磁性相α2中以微晶析出而呈现高矫顽力的材料,对其进行适当处理,可增大磁积能。②铁氧体永磁材料:以Fe2O3为主要成分的复合氧化物,并加入钡的碳酸盐。③稀土类钴系磁铁:含有稀土金属的钴系合金,具有非常强的单轴磁性各向异性。④钕铁硼系稀土永磁合金:该合金采用粉末冶金方法制造,是由④Nd2Fe14B、 Nd2Fe7B6和富Nd相(Nd-Fe,Nd-Fe-O)三相构成,其磁积能是目前永磁材料中的最高纪录。 三、磁性材料的应用 由于磁体具有磁性,所以在功能材料中备受重视。磁体能够进行电能转换(变压器)、机械能转换(磁铁、磁致伸缩振子)和信息储存(磁带)等。 磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁

永磁材料基本知识

永磁材料基本知识 2006 年08 月26 日星期六08:56 1、什么是永磁材料的磁性能,它包括哪些指标? 永磁材料的主要磁性能指标是:剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项。永磁材料的其它磁性能指标还有:居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫 顽力的温度系数(Br 0 , jHc 0 )、回复导磁率(卩rec.)、退磁曲线方形度(Hk/jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。 除磁性能外,永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等;机械性能则包括维氏硬度、抗压(拉)强度、冲击韧性等。此外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是表面状态及其耐腐蚀性能。 2、什么叫磁场强度(H)? 1820 年,丹麦科学家奥斯特(H. C. Oersted)发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转,从而揭示了电与磁的基本关系,诞生了电磁学。实践表明:通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比,与离开导线的距离成反比。定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/2 n米远处的磁场强度为1A/m(安/米,国际单 位制SI);在CGS单位制(厘米-克-秒)中,为纪念奥斯特对电磁学的贡献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导 线0.2厘米远处磁场强度为1Oe (奥斯特),10e=1/(4 n x 103) A/m。磁场强度通常用H表示。 3、什么叫磁极化强度(J),什么叫磁化强度(M),二者有何区别? 现代磁学研究表明:一切磁现象都起源于电流。磁性材料也不例外,其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流。这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm,每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J,其单位为T (特斯拉,在CGS单位制中,J的单 位为Gs,1T=10000Gs)。 定义一个磁偶极子的磁矩为pm/卩0,卩0为真空磁导率,每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M其SI单位为 A/m,CGS单位为Gs(高斯)。 M与J的关系为:J=卩0 M在CGS单位制中,卩0=1,故磁极化强度与磁化强度的值相等;在SI单位制中,卩0=4 n X 10-7H/m (亨/ 米)。 4、什么叫磁感应强度(B),什么叫磁通密度(B),B与H,J,M之间存在什么样的关系? 理论与实践均表明,对任何介质施加一磁场H 时(该磁场可由外部电流或外部永磁体提供,亦可由永磁体对永磁介质本身提供,由永磁体对永磁介质本身提供的磁场又称退磁场--- 关于退磁场的概念,见9 Q),介质内部的磁场强度并不 等于H,而是表现为H与介质的磁极化强度J之和。由于介质内部的磁场强度是由磁场H通过介质的感应而表现岀来 的,为与H区别,称之为介质的磁感应强度,记为B: B=^ 0 H+J (SI 单位制)(1-1 ) B=H+4t M (CGS单位制)

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