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磁性材料知识问答（知识类1-7）

1. 磁铁为什么会有磁性？

物质大都是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成的，在原子内部,电子不停地自转，并绕原子核旋转，电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中，电子运动的方向各不相同、杂乱无章，磁效应相互抵消，因此，大多数物质在正常情况下，并不呈现磁性。

铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同，它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来，形成一个自发磁化区，这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后，内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来，使磁性加强,就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程，磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力，铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了，我们就说磁铁有磁性了。

2. 吸铁石和磁铁磁石有何区别？

磁铁是现代工业通过磁化转化的铁，也就是有了磁性的铁，但是磁性不固定，时间长了会消磁。磁石是自然界的有磁性的石头，也就是永磁体。磁石从中医角度是讲是有调和人体的作用，一般用做保健，很多鞋垫、文胸 、枕头都已经用到磁石，但并非治病。

磁铁能够吸住铁、镍、钴等金属，俗称为吸铁石。可分为一般常见的永久磁铁，以及通电时才具备磁性的电磁铁。我们常说的吸铁石其实就叫磁铁，但是真正的吸铁石是一种矿石，里边含有大量磁性物质，能够吸引铁，所以叫吸铁石。

因为铁可以被磁化（其实就是铁的组成原子被重新排列），具备像吸铁石一样能够吸引铁的能力。但是磁性不如磁石。现在两种叫法都用于有磁性的东西了，具体也没什么区别了。

3. 磁铁的种类有哪些？

磁性料材主要有二大类: 一是永磁材料(也叫硬磁):材料本身就具有保存磁力的特点 二是软磁(也叫电磁铁):需要外界通电才能产生磁力。我们平是说的磁铁,一般都是指永磁材料。

永磁材料也有二大分类: 一大类是：合金永磁材料包括稀土永磁材料（钕铁硼 Nd2Fe14B）、钐钴(SmCo)、钕镍钴（NdNiCO）二大类是：铁氧体永磁材料（Ferrite）按生产工艺不同分为：烧结铁氧体（Sintered Ferrite）、粘结铁氧体（橡胶磁 Rubber Magnet）、注塑铁氧体 （Injection Ferrite），这三种工艺依据磁晶的取向不同又各分为等方性和异方性磁体。

这些就是目前市面上的主要永磁材料。

1.铁氧体磁铁：铁氧体主要原料包括 BaFe12O19 和 SrFe12O19。通过陶瓷工艺法制造而成，质地比较硬，属脆性材料，由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中，已成为应用最为广泛的永磁体。

2.钕铁硼磁铁：钕铁硼是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10 倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达 200 摄氏度。而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强，所以必须对其表面凃层处理。(如镀 Zn,Ni,电泳、钝化等)。

3.钐钴磁铁（SmCo）依据成份的不同分为 SmCo5 和 Sm2Co17。由于钐钴材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴磁石（SmCo）作为稀土永磁铁，不但有着较高的磁能积（14-28MGOe）、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁钢相比，钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。

4.铝镍钴磁铁：铝镍钴是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状，可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数，工作温度可高达 600 摄氏度以上。铝镍钴永磁产物广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。

4. 金属磁性材料如何划分？

金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类。通常将内禀矫顽力大于 0.8kA/m 的材料称为永磁材料，将内禀矫顽力小于 0.8kA/m 的材料称为软磁材料。

5. 稀土磁光材料有哪些应用？

1.磁光调制器

磁光调制器是利用偏振光通过磁光介质发生偏振面旋转来调制光束。磁光调制器有广泛的应用，可作为红外检测器的斩波器，可制成红外辐射高温计、高灵敏度偏振计，还可用于显示电视信号的传输、测距装置以及各种光学检测和传输系统中。

2.磁光传感器

用磁光效应来检测磁场或电流的器件称为磁光传感器。它集激光、光纤和光技术于一体，以光学方式来检测磁场和电流的强弱及状态的变化，可用于高压网络的检测和监控，还可用于精密测量和遥控、遥测及自动控制系统。

3.磁光隔离器

在光纤通信、光信息处理和各种测量系统中，都需要有一个稳定的光源，由于系统中不同器件的联接处往往会反射一部分光，一旦这些反射光进入激光源的腔体，会使激光输出不稳定，从而影响了整个系统的正常工作。磁光隔离器就是专为解决这一问题而发展起来的一种磁光非互易器件。它能使正向传输的光无阻挡地通过，而全部排除从光纤功能器件接点处反射回来的光，从而有效地消除了激光源的噪声。

4.磁光记录

磁光记录是近十几年迅速发展起来的高新技术。磁光记录是目前最先进的信息存储技术，它兼有磁盘和光盘两者的优点。磁光盘广泛应用于国家管理、军事、公安、航空航天、天文、气象、水文、地质、石油矿产、邮电通讯、交通、统计规划等需要大规模数据实时收集、记录、存储及分析等领域，特别是对于集音、像、通讯、数据计算、分析、处理和存储于一体的多媒体计算机来说，磁光存储系统的作用是其它存储方式无法代替的。磁光存贮是通过激光加热和施加反向磁场在稀土非晶合金薄膜上，产生磁化强度垂直于膜面的磁畴，利用该磁畴进行信息的写入，利用克尔磁光效应读出。

6. 磁光盘的材质是什么？

磁光盘是 80 年代开始应用的产物，光盘共有三大类。一种是只读式的，盘上记录的信号既不能擦除，也不能重写，只能读出，就象“唱片”一样，目前市售的 VCD 光盘即是。第二类是一次写入型，原光盘无记录，有如空白“磁带”，可录入信息和读出，但一旦录入信息就再也不能擦除。第三类是可擦重写的，如磁盘一样，可擦除、重写和读出。由于其写、读皆通过材料的磁光效应，与盘无机械接触，故寿命长，反复擦、写可达上百万次(寿命大于 10 年以上，而一般光盘约为 2 年)。而且，磁光盘记录密度是硬磁盘的 50 倍，是普通微机软磁盘的 800～1000 倍以上，因此发展十分迅速。

磁光盘是以稀土元素(RE)铽、镝、钆等与过渡族金属(TM)铁、钴的非晶合金薄膜为记录介质。这种磁光记录薄膜是用 Tb-FeCo 等 RE-TM 合金靶材通过真空溅射沉积而成的，RE-TM 合金靶材是制造磁光盘的关键材料。

7. 铁氧体与钕铁硼的性能比较？

外观上：铁氧体质松且没有金属光泽，一般不电镀，通常为黑色。钕铁硼基本都要进行电镀，否则很容易生锈。表面有银白色金属光泽。

磁力上：据查资料得知，铁氧体磁力通常为 800-1000 高斯，密度为 5(g/cm?)。而在裸磁的状态下，钕铁硼磁力可达到 3500 高斯左右。密度为 7.5(g/cm?)。

性能上：铁氧体耐温及稳定性都很好、相比之下钕铁硼普通的耐温只有 80 度。且价格也便宜。钕铁硼；钕铁硼具有体积小、重量轻和磁性强等特点，磁性跟铁氧体完全不一个级别。

价格上：铁氧体通常便宜，很多都是按件计算的，价格跟铁氧体的外形、尺寸、加工难度等都有影响。钕铁硼：现在钕铁硼价格几乎一天一变，具体跟你需要使用的牌号及特殊要求而定。

铁氧体优点：铁氧体的优点是磁导率很高、价格便宜、耐温性超强、适合于低频的场合。

铁氧体缺点：磁力不好。

钕铁硼优点：磁力强，性价比高，用途广泛、具良好的机械特性。

钕铁硼缺点：温度特性差，易碎。

最便宜的是铁氧体磁钢,性能最高的是钕铁硼磁钢,但是性能最稳定。