磁性材料廣泛使用于包括電,電子領(lǐng)域的各個領(lǐng)域。一般我們所說的磁性材料所指的是,以有關(guān)磁性的專門分類標(biāo)準(zhǔn),所屬于強磁性物質(zhì),強磁性物質(zhì)可分為軟磁性物質(zhì)和硬磁性物質(zhì)。
也會根據(jù)需要,按材料的種類,分為金屬或氧化物等。從這期開始,詳細(xì)了解一下在強磁性材料中屬于軟磁性材料的幾種代表性材質(zhì)。
硅鋼板的歷史
首先了解一下使用范圍為廣泛的硅鋼板。自1889年發(fā)現(xiàn)鐵里含有硅會呈現(xiàn)優(yōu)異的磁性能后,1990年代初以英國和美國為中心,研發(fā)出了工業(yè)的制作方法,1917年,在日本初次在商業(yè)化大規(guī)模制作中取得了成功。
隨著硅含量增加,鐵的物理性能會改變,對于鋼板的制作有難度,因此,初期只制作硅含量在1.0~1.5%的鋼板銷售,后來隨著制造技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)可以制作出硅含量在3.4~4.0%的產(chǎn)品了。
硅鋼板的制作工藝
在制鋼工程中制作Si-Fe后,用分塊工程將筑塊小型化之后,在900℃左右熱軋壓延后用酸洗滌。之后在常溫下進行冷軋壓延得到我們所使用的薄鋼板。之后為了制作無芳香性硅鋼板,在20%氫氣和80%氮氣的氣氛,用900℃左右進行熱處理。為了制作芳香性硅鋼板,需在冷軋壓延后進行一次熱處理,再進行冷軋壓延,進行第二次熱處理。之后進行終的熱處理。相對于無芳香性硅鋼板,芳香性硅鋼板需多進行兩次熱處理和一次熱軋壓延,因此工藝更為復(fù)雜。
鐵氧體的歷史
鐵氧體氛圍軟鐵氧體和硬鐵氧體,其中硬鐵氧體是[敏感詞]磁石,所以在這要說明的是軟鐵氧體。
從1915年開始研究到商用化,后期發(fā)展為代表軟磁性材料的一種物質(zhì),直到現(xiàn)在也是使用數(shù)量多的磁性材料。
鐵氧體的分類
與其他磁性材料一樣,可以按組成,功能,形狀等分類。在這主要講按組成和結(jié)晶形狀的分類。鐵氧體是以 Fe2O3為主要成分的磁性材料。鐵氧體的化學(xué)組成和結(jié)晶形狀是左右磁性能的重要因素。
稱之為鐵氧體的磁性材料的結(jié)晶結(jié)構(gòu)主要有Spinel, Magneto plumbite, Garnet, Perovskite 四種。其中具有代表性的Spinel型,具有與天然礦物MgAl2O4相同的結(jié)晶結(jié)構(gòu),屬于立方晶界。
制作鐵氧體的粉末有;固相反應(yīng)法,液相反應(yīng)法,氣相反應(yīng)法,其中普遍的方法是固相反應(yīng)法。固相反應(yīng)法將原料金屬氧化物和碳酸鹽用機器混合后,在1000~1300℃的高溫加熱使其反應(yīng)。