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磁性陶瓷的基本特征

磁性陶瓮的磁性

物质的磁性来自原子磁矩,原子以由原子核为中心的电子轨道运动为特征。一方面原子核外的电子沿着一定的轨道绕着原子核作轨道运动,由于电磁感应,产生轨道磁矩。另一方面电子本身还不停地作自旋运动,产生自旋磁矩,原子的磁矩就是这两种磁矩的总和。

在一些物质中存在着一种特殊的相互作用,这种作用能影响物质中磁性原子、离子的磁矩的相对方向性的排列状态。当具有这种作用较强的物质处在较低温度时,磁矩可能形成有序的排列。物质中磁矩排列方式存在着不同,其中铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性排列方式为有序排列。通常所说的磁性材料是指常温下为铁磁性或亚铁磁性的物质在宏观上表现出强磁性,磁性陶瓷大多属于亚铁磁性材料。由于陶瓷具有复杂的结晶状态(实际上根据原子,或离子的种类和晶体结构不同,在外部可观察到更复杂的磁性现象),磁性陶瓷按其晶格类型可分为尖晶石型、石榴石型、磁铅石型、钙铁矿型、钛铁石型、氯化钠型、金红石型、非晶结构等8类。以当前被研究得最详细、实用上又最重要的尖晶石结构的铁氧体为例,它的一般化学式为MFe2O4,式中的M为二价金属离子。尖晶石结晶的单胞由8个分子组成,含有8个2价金属、16个3价金属、32个氧,其中氧为最密集的排列(面心立方),金属离子嵌入到氧离子堆积的空隙中。

磁滞回线

物质的另一个基本特性是表现磁化过程的特性,即得到磁滞回线。这种磁滞回线的形状和大小,首先随磁性物质的种类和组成而异,其次也受磁化机理、初磁化区域、不连续磁化区域、回转磁化区域等暂存方式的影响。因此由磁滞回线可得到磁性物质的一些重要性能指标,包括饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力、起始导磁率和最大导磁率等。

磁性陶瓷与其他种类的磁性材料相比,还具有电阻率高,可在高频范围使用,硬度大,化学性质稳定,适宜于大批量生产,成本低价格较便宜等特点。


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