當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,使得具有類(lèi)似人的智能的新型的包括磁性材料在內(nèi)的智能材料在科學(xué)研究中出現(xiàn),并在高新技術(shù)等許多方面得到應(yīng)用。就在具有強(qiáng)磁性或含有強(qiáng)磁性元 素的智能磁性材料中,就研究出具有形狀記憶智能的磁智能材料,并得到或?qū)⒌玫街匾膽?yīng)用。例如,利用鎳-鈦(Ni-Ti)系形狀記憶智能磁性材料研制試驗(yàn)了宇宙飛船的無(wú)線電通信天線,其制法和應(yīng)用的示意圖如附圖所示。首先前Ni-Ti合金絲加熱到65℃高溫,使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體物相(圖中a),然后將合金絲冷卻,冷卻到65℃以下合金絲轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌奈锵囫R氏體。在室溫下將馬氏體合金絲切成許多小段,再把這些合金絲彎成天線形狀,并將天線中各小段相互交叉處焊接固定(圖中b),然后把這天線壓成小團(tuán),使天線的線度減小到十分之一,以便于宇宙飛船攜帶(圖中c)。當(dāng)需要使用天線時(shí),只需把這天線小團(tuán)加熱到77℃,使馬氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,天線便會(huì)自動(dòng)張開(kāi),完全恢復(fù)天線原來(lái)的大小和形狀(圖中d)。從這個(gè)例子可以看出形狀記憶智能磁性材料的重要應(yīng)用。此外,形狀記憶智能磁性材料還可應(yīng)用于飛機(jī)的輸液管道密封接頭,多種電子裝置和衛(wèi)星閉鎖裝置,醫(yī)學(xué)上人工肢體關(guān)節(jié)接合器和骨骼折斷部分接合器等。
當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,使得具有類(lèi)似人的智能的新型的包括磁性材料在內(nèi)的智能材料在科學(xué)研究中出現(xiàn),并在高新技術(shù)等許多方面得到應(yīng)用。就在具有強(qiáng)磁性或含有強(qiáng)磁性元 素的智能磁性材料中,就研究出具有形狀記憶智能的磁智能材料,并得到或?qū)⒌玫街匾膽?yīng)用。例如,利用鎳-鈦(Ni-Ti)系形狀記憶智能磁性材料研制試驗(yàn)了宇宙飛船的無(wú)線電通信天線。首先前Ni-Ti合金絲加熱到65℃高溫,使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體物相,然后將合金絲冷卻,冷卻到65℃以下合金絲轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌奈锵囫R氏體。在室溫下將馬氏體合金絲切成許多小段,再把這些合金絲彎成天線形狀,并將天線中各小段相互交叉處焊接固定,然后把這天線壓成小團(tuán),使天線的線度減小到十分之一,以便于宇宙飛船攜帶。當(dāng)需要使用天線時(shí),只需把這天線小團(tuán)加熱到77℃,使馬氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,天線便會(huì)自動(dòng)張開(kāi),完全恢復(fù)天線原來(lái)的大小和形狀。從這個(gè)例子可以看出形狀記憶智能磁性材料的重要應(yīng)用。此外,形狀記憶智能磁性材料還可應(yīng)用于飛機(jī)的輸液管道密封接頭,多種電子裝置和衛(wèi)星閉鎖裝置,醫(yī)學(xué)上人工肢體關(guān)節(jié)接合器和骨骼折斷部分接合器等。
形狀記憶智能磁性材料也還有鐵-鉑(Fe-Pt)系、鐵-鎳(Fe-Ni)系、鎳-鋁(Ni-Al)系等合金系統(tǒng)。
百度百科是這樣描述鐵氧體的定義的:鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來(lái)說(shuō),鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多,而且還有較高的介電性能。鐵氧體的...
不要放在高溫、潮濕的地方,避免高溫失磁及吸潮生銹了!
鐵磁性物質(zhì)屬?gòu)?qiáng)磁性材料,它在電工設(shè)備和科學(xué)研究中的應(yīng)用非常廣泛,按它們的化學(xué)成分和性能的不同,可以分為金屬磁性材料和非金屬磁性材料(鐵氧體)兩大族。 1、金屬磁性材料 金屬磁性材料是指由金屬合金或化合...
?形狀記憶智能磁性材料也還有鐵-鉑(Fe-Pt)系、鐵-鎳(Fe-Ni)系、鎳-鋁(Ni-Al)系等合金系統(tǒng)。
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第五節(jié) 磁性材料 教學(xué)目的:了解磁現(xiàn)象的電本質(zhì);了解磁性材料的應(yīng)用 . 教學(xué)過(guò)程: 引入課題:比較條形磁鐵的磁場(chǎng)和通電螺線管的磁場(chǎng)兩幅圖,可以看出它們的磁感線十分相似,那么磁體的磁 場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)是不是同一種場(chǎng)呢?它們產(chǎn)生的原因是否相同呢?下面我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。 講授新課: 一:磁現(xiàn)象的電本質(zhì): 設(shè)問(wèn):磁鐵和電流都能夠產(chǎn)生磁場(chǎng) ,電流的磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的呢 ? 羅蘭實(shí)驗(yàn) :(如圖 3-1-2 ) 現(xiàn)象:當(dāng)圓盤(pán)靜止不動(dòng)時(shí) ,小磁針沿南北方向靜止不動(dòng);當(dāng)圓盤(pán)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),圓盤(pán)上電荷隨之運(yùn)動(dòng),小磁針發(fā)生 了偏轉(zhuǎn),當(dāng)改變圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)方向,小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也隨之改變。 表明:當(dāng)電荷靜止時(shí),它在周?chē)臻g不產(chǎn)生磁場(chǎng);當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)時(shí),它在周?chē)臻g產(chǎn)生了磁場(chǎng)。 電流的磁場(chǎng)是由電荷的運(yùn)動(dòng)形成的。 設(shè)問(wèn):磁鐵的磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的呢? 法國(guó)學(xué)者安培提出的分子電流假說(shuō): 在原子,分子等物質(zhì)微 粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流
磁電共存這一基本規(guī)律導(dǎo)致了磁性材料必然與電子技術(shù)相互促進(jìn)而發(fā)展,例如光電子技術(shù)促進(jìn)了光磁材料和磁光材料的研制。磁性半導(dǎo)體材料和磁敏材料和器件可以應(yīng)用于遙感、遙則技術(shù)和機(jī)器人。人們正在研究新的非晶態(tài)和稀土磁性材料(如FeNa合金)。磁性液體已進(jìn)入實(shí)用階段。某些新的物理和化學(xué)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)(如拓?fù)湫?yīng))也給新材料的研制和應(yīng)用(如磁聲和磁熱效應(yīng)的應(yīng)用)提供了條件。
具有鐵磁性質(zhì)的材料有以下一些 特點(diǎn):
①即使沒(méi)有外磁場(chǎng),在材料內(nèi)部 各個(gè)小區(qū)域 (磁疇) 內(nèi)仍存在永久磁 矩。但未經(jīng)磁化的磁性材料在沒(méi)有外 磁場(chǎng)時(shí)各磁疇的磁矩方向是任意分布 的,其矢量和為零,故材料整體并無(wú)磁 性。
②容易磁化。這是因?yàn)樵谕獯艌?chǎng)作 用下各磁疇的磁矩方向力圖轉(zhuǎn)到磁場(chǎng) 方向,因而可得到很大的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B。按公式B=μrB0(B0是在真空中的 磁感應(yīng)強(qiáng)度),磁性材料的相對(duì)導(dǎo)磁率 μr是很大的。實(shí)際上磁性材料的μr達(dá) 到10~10,而非磁性材料的μr≈1。
③存在著磁飽和現(xiàn)象,即B隨H增大 而增大,但增大到一定值Bs后,就不 再隨H而增加。BS就是該磁性材料 的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。出現(xiàn)飽和現(xiàn)象的 原因是因?yàn)镠達(dá)到一定值后所有磁 疇的磁矩都轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)方向。由于這個(gè) 原因,B和H便不成線性關(guān)系,因而 導(dǎo)磁率也不是常數(shù),而是和磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。
④存在磁滯現(xiàn)象。即磁感應(yīng)強(qiáng)度 的變化滯后于磁場(chǎng)的變化。 2100433B
關(guān)于鐵氧體材料的鐵磁性來(lái)源,它不是像一般金屬磁性材料的磁性是由相鄰磁性原子之間直接電子自旋的交換作用所形成的,而是兩個(gè)磁性離子間的距離比較遠(yuǎn),并且中間夾著氧離子,事實(shí)上形成鐵磁性的電子自旋問(wèn)的交換作用,是由于氧離子的存在而形成的。這種類(lèi)型的交換作用,在鐵磁學(xué)理論中稱(chēng)之為超交換作用。由于超交換的作用,使氧離子兩旁磁性離子的磁矩呈反方向排列,許多金屬氧化物的反鐵磁性,即是由此而來(lái)。如果反方向排列的磁矩不相等,有剩余磁矩表現(xiàn)出來(lái),那么這種磁性稱(chēng)為亞鐵磁性,或稱(chēng)鐵氧體磁性。由于鐵氧體材料中氧離子與磁性離子之間的相對(duì)位置有很多,彼此之問(wèn)均有或多或少的超交換作用存在。研究表明,氧離子與金屬離子間距離較近,而且磁性離子與氧離子間的夾角成180°左右時(shí),超交換作用最強(qiáng)。鐵氧體中磁性離子的排列方向,主要根據(jù)這最強(qiáng)超交換作用,因此鐵氧體材料的磁性能,不但與結(jié)晶結(jié)構(gòu)有關(guān),而且與磁性離子在結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的分布情況有關(guān)。改變鐵氧體中磁性離子或非磁性離子的成分,可以改變磁性離子在結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的分布。此外鐵氧體制備過(guò)程中,燒結(jié)的工藝條件也對(duì)磁性離子的分布有影響。因此為了掌握鐵氧體材料的基本特征,必須了解各種鐵氧體的結(jié)晶結(jié)構(gòu);金屬離子在結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的分布情況;以及如何改變它們的分布情況。