磁性材料的分类及基本特性
自然界中的所有物质都具有磁性,因为它们具有某些磁性并以某种方式与外部磁场相互作用。
考虑到它们的磁性,该技术中使用的材料被称为磁性材料。物质的磁性取决于微粒的磁性、原子和分子的结构。
磁性材料的分类
磁性材料分为弱磁性和强磁性。
弱磁性包括反磁铁和顺磁铁。
强磁——铁磁体,它又可以是软磁和硬磁。形式上,材料的磁性能差异可以用相对磁导率来表征。
抗磁体是指其原子(离子)没有合成磁矩的材料。在外部,反磁铁通过被磁场排斥而表现出来。其中包括锌、铜、金、汞和其他材料。
顺磁体被称为材料,其原子(离子)产生独立于外部磁场的磁矩。在外部,顺磁体通过吸引力表现出来 不均匀磁场……其中包括铝、铂、镍和其他材料。
铁磁体是一种材料,在这种材料中,它们自身的(内部)磁场可以比产生它的外部磁场高数百和数千倍。
每个铁磁体都分为多个区域——自发(自发)磁化的小区域。在没有外加磁场的情况下,不同区域的磁化矢量方向不重合,由此产生的全身磁化可以为零。
铁磁磁化过程分为三种类型:
1. 磁畴可逆位移过程。在这种情况下,最接近外场方向的区域边界发生位移。当场被移除时,域向相反方向移动。可逆畴位移区域位于磁化曲线的初始部分。
2.磁畴不可逆位移的过程。在这种情况下,磁畴之间边界的位移不会随着磁场的减小而消除。域的初始位置可以在磁化反转过程中实现。
3.域轮换过程。在这种情况下,域边界位移过程的完成导致材料的技术饱和。在饱和区,所有区域都在场的方向上旋转。到达饱和区的磁滞回线称为边界。
限位迟滞电路具有以下特点: Bmax——饱和感应; Br——剩余磁感应强度; Hc——阻滞(矫顽)力。
具有低 Hc 值(窄滞后循环)和高 磁导率 称为软磁。
具有高Hc值(宽磁滞回线)和低磁导率的材料称为硬磁材料。
在交变磁场中铁磁体的磁化过程中,总是观察到热能损失,即材料变热。这些损失是由于滞后和 涡流损耗…磁滞损耗与磁滞环的面积成正比。涡流损耗取决于铁磁体的电阻。电阻越高,涡流损耗越低。
软磁材料和硬磁材料
软磁材料包括:
1. 工业纯铁(电工低碳钢)。
2. 电工硅钢.
3、铁镍、铁钴合金。
4、软磁铁氧体。
低碳钢(工业纯铁)的磁性取决于杂质含量、变形引起的晶格畸变、晶粒尺寸和热处理。由于其低电阻率,商业纯铁在电气工程中很少使用,主要用于直流磁通电路。
电工硅钢是大众消费的主要磁性材料。它是一种铁硅合金。与硅合金化可以降低矫顽力并增加电阻,即减少涡流损耗。
以单片或卷材形式供应的电工钢片和仅以卷材形式供应的钢带是用于制造磁路(磁芯)的半成品。
磁芯由通过冲压或切割获得的单个板或通过条带缠绕形成。
它们被称为镍铁永磁合金……它们在弱磁场区域具有较大的初始磁导率。坡莫合金用于小型电力变压器、扼流圈和继电器的铁芯。
铁氧体是具有高电阻的磁性陶瓷,比铁高1010倍。铁氧体用于高频电路,因为它们的磁导率实际上不会随着频率的增加而降低。
铁氧体的缺点是饱和电感低,机械强度低。因此,铁氧体常用于低压电子产品。
硬磁材料包括:
1. 铸造基于铁镍铝合金的硬磁材料。
2.粉末状固体磁性材料,将粉末压制后进行热处理。
3、硬磁铁氧体。硬磁材料是 永磁材料用于电动机和其他需要永久磁场的电气设备。

