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              特殊磁性材料

              發(fā)表時(shí)間:2009-09-28   文章來(lái)源:

                  除了我們常見(jiàn)的軟磁材料和永磁材料以外,還有大量品種的其它磁性材料在我們的生活中應用著(zhù)。它們性能不同、特點(diǎn)各異,在特殊領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要作用。它們種類(lèi)繁多,不可能一一枚舉,這里只能介紹幾個(gè)大家比較熟悉的例子。
                  1、稀土超磁致伸縮材料:當外場(chǎng)發(fā)生變化時(shí),磁性材料的長(cháng)度和體積都要發(fā)生微小的變化,這種現象稱(chēng)為磁致伸縮。其中長(cháng)度的變化稱(chēng)為線(xiàn)性磁致伸縮,體積的變化稱(chēng)為體積磁致伸縮。體積磁致伸縮比線(xiàn)性磁致伸縮要弱得多,一般提到磁致伸縮均指線(xiàn)性磁致伸縮。既然磁性材料隨著(zhù)磁化狀態(tài)的不同會(huì )產(chǎn)生伸縮,那么如果把它們用交變磁場(chǎng)磁化,它們便會(huì )產(chǎn)生機械振動(dòng)。這樣,電磁能量就轉化成了機械能。這種性質(zhì)已經(jīng)被用來(lái)制造各種能量轉換器件,例如超聲波發(fā)生器、傳感器等。對于一般常見(jiàn)的磁性材料而言,磁致伸縮系數較小,只有0-30ppm。但是,近年來(lái)發(fā)現某些稀土一鐵做成的材料具有極大的磁致伸縮系數,達到1000ppm以上,因引被稱(chēng)為大磁致伸縮材料或超磁致伸縮材料。利用這種大磁致伸縮的特點(diǎn),可以制造多種能量變換器件,將電磁能量轉化為機械能或者相反。例如:聲納:一般的聲納發(fā)射頻率都在2kHz以上,但是低于此頻率的低頻聲納有其特殊的優(yōu)越性:頻率越低、衰減越小、聲波就傳得越遠,同時(shí)頻率低受到水下無(wú)回聲屏蔽的影響就越小,Terfenol-D材料制做的聲納可以滿(mǎn)足大功率、小體積、低頻率的要求。電-機換能器:主要用于小型受控動(dòng)作器件—致動(dòng)器。包括控制精度達納米級,以及伺服泵、燃料注入系統、制動(dòng)器等。它們用于汽車(chē)、飛機、航天器、機器人、精密機床、精密儀器、計算機、光通訊、印刷等。傳感器和電子器件:如袖珍測磁儀、探測位移、力、加速度的傳感器以及可調諧的表面聲波器件等。后者用于雷達、聲納的相位傳感器和計算機的存儲元件。
                   2、磁性塑料:顧名思義,磁性塑料是帶有磁性的塑料制品。普通的塑料沒(méi)有鐵磁性。但是利用特殊的方法可以形成鐵磁性的料:一是設法改變塑料的成分,使得它們具有磁性。這種方法還處于研究之中。二是在普通的塑料中添加磁性粉末,成為復合的磁性塑料。這種方法制造的磁性塑料已經(jīng)在我們的生活中大量應用。復合型磁性塑料主要由樹(shù)脂及磁粉構成,樹(shù)脂起粘接作用,磁粉是磁性的來(lái)源。用于填充的磁粉主要是鐵氧體磁粉和稀土永磁粉。復合型磁性塑料按照磁特性又可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是磁性粒子的易磁化方向是雜亂無(wú)章排列的,稱(chēng)為各向同性磁性塑料,性能較低,通常由鋇鐵氧體作為磁性材料。另一類(lèi)是在加工過(guò)程中通過(guò)外加磁場(chǎng)或機械力,使磁粉的易磁化方向順序排列,稱(chēng)作各向異性磁性塑料,使用較多的是鍶鐵氧體磁性塑料。磁性塑料的主要優(yōu)點(diǎn)是:密度小、耐沖擊強度大,可進(jìn)行切割、切削、鉆孔、焊接、層壓和壓花紋等加工,使用時(shí)不會(huì )發(fā)生碎裂,它可采用一般塑料通用的加工方法(如注射、模壓、擠出等)進(jìn)行加工,可加工成尺寸精度高、薄壁、復雜形狀的制品,可成型帶嵌件制品,實(shí)現電磁設備的小型化、輕量化、精密化和高性能化。磁性塑料可以用在許多器件。如:音像器材:磁帶錄音機用耦合器、電唱機用旋轉變壓器、電視接收機及計算機顯示器、顯像管、色純會(huì )聚調節磁環(huán)、磁帶錄像機旋轉磁頭用馬達及FG傳感器、CD和VCD機的驅動(dòng)馬達、開(kāi)門(mén)電機、耳機磁體及揚聲器磁體;家用電器:電冰箱、冷藏庫、消毒柜、浴室等的門(mén)封磁條,洗衣機排水閥電機、定時(shí)器電機、電飯鍋管座,電視機、錄像機、電冰箱、洗衣機、吸塵器等電器的零部件;計算機及辦公:軟盤(pán)驅動(dòng)器電機、打字機送紙馬達、冷卻軸流風(fēng)機、CRT顯示校正裝置:靜電復印機的顯影磁輥、清洗磁輥、傳真機中的磁輥、激光打印機磁輥;機械:鐘表中的步進(jìn)電機;工件固定永磁體、工業(yè)機器人用磁傳感器、磁控開(kāi)關(guān)、步進(jìn)電機;汽車(chē)工業(yè):汽車(chē)無(wú)觸點(diǎn)分電器磁墊圈、燃料噴射泵用步進(jìn)電機、防震貼板;醫療衛生、文化:磁療保健品、磁療床墊、磁療轉子、衛生肥皂盒;磁性繪圖板、學(xué)生教具、廣告、文具、磁性顯示黑板;家具中的門(mén)扣、各種磁性玩具等。
                   3、磁性液體(磁流體):通常我們見(jiàn)到的鐵磁性物體都是固體。但是利用人工的方法可以制造出磁性的液體。所謂磁性液體(也叫做磁流體)實(shí)際上是把磁性的粉末和某種液體采用特殊方法混合成的。由于它們是鐵磁性的,又是可以流動(dòng)的液體,因此具有某些特殊的應用價(jià)值。例如,磁流體可以用在運動(dòng)機械零件的密封、潤滑以及阻尼等,利用磁流體發(fā)電也是人們研究較多的課題之一。

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