铁磁质tiecizhi

磁化时磁性很强，撤去外磁场后仍有一定剩磁的物质。铁磁质在外磁场作用下能产生很强的附加磁场，其磁化规律较复杂，反复磁化时形成磁滞回线。磁化过程中磁化强度M与磁场强度H之间不呈线性关系，磁化率（或磁导率）是变量；最大磁化率比顺磁质高几个数量级(磁导率也高，又称高μ值)；当外磁场增加到一定程度时，磁化强度几乎不再增加而发生饱和现象；撤去外磁场后仍保留一定磁性称为剩磁。对铁磁质关系式B=μH 一般不再成立。但对软磁材料由于磁滞回线窄长，可忽略磁滞，用起始磁化曲线代替磁滞回线，式B=μH仍然成立，只是此时磁导率μ值不是常量，而是随H变化。铁磁质磁化特点可简单总结为具有高μ值、非线性和磁滞等特点。温度对铁磁质的磁性影响很大，其强磁性随着温度上升而减弱，当温度达到居里点以上时，铁磁性完全消失，铁磁质变为顺磁质。关于铁磁性的成因外斯于1907年提出分子场理论和磁畴假说。现代实验完全证明了磁畴的存在。1928年海森伯从量子力学观点证明了分子场起源于电子自旋的交换作用，从而正确解释了分子场的起因。由于铁磁质的一系列强磁性特点，把它称为磁性材料。磁性材料在实际中得到广泛的应用。
按化学成分可把磁性材料分为金属磁性材料和铁氧体两大类：
❶金属磁性材料——主要是铁、钴、镍元素及其合金。例如铁硅合金、铁镍合金等。它们具有金属的导电性能，具有较高的饱和磁感应强度（见起始磁化曲线），较高的居里点。常用于低频、大功率的电力、电子工业。例如硅钢片的饱和磁感应强度(约2特斯拉)比铁氧体大5倍，广泛用作电力变压器中的铁心。
❷铁氧体——是指以氧化铁为主要成分的磁性氧化物。因其制造工艺与陶瓷的生产工艺类似，故也称它为瓷性磁。20世纪初才出现人工合成的铁氧体，到了30年代以后，由于高频无线电技术的发展，推动了对铁氧体的研究。铁氧体的饱和磁感应强度较低，但电阻率却比金属高106倍以上，在交变磁场中损耗低。在高频、微波、光频段应用时显出其独特的优点。
按应用特点磁性材料大体又可分以下几类：
❶硬磁材料（又称永磁材料）——具有高矫顽力(Hc在1⁰⁴～10⁶安/米)与剩磁值，磁滞回线肥胖。它适于用来制造永磁铁。其材料有：铝镍钴系合金、锰铝系合金、铁铬铝系合金以及钡铁氧体、锶铁氧体等。可制造磁电式仪表、扬声器、耳机、录音机、小型水磁电机中的水磁铁心等。
❷软磁材料——具有较低的矫顽力(Hc～1安/米)，容易磁化也容易去磁。理论和实验都可以证明磁滞回线包围的面积愈大其磁滞损耗也愈大。软磁材料的磁滞回线窄长，它包围的面积小，在交变磁场中它的磁滞损耗小，所以软磁材料适于用在交变磁场中。通常以初始磁导率、饱和磁感应强度以及交流损耗等值的大小标志其主要性能。材料主要有纯铁、铁硅合金、铁镍合金、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等。软磁材料是磁性材料中种类最多、用途最广的一类。主要用作电力工业中的变压器、电动机、发电机的铁心材料。电子工业中制成各种磁性元件广泛用于各种交流电路、广播、电视等方面。
❸矩磁材料—— 磁滞回线呈矩形而矫顽力较小的一种软磁材料。材料主要有：锂锰铁氧体、锰镁铁氧体等。在计算机、自动开关、自动控制等技术中常作为记忆、开关材料。
❹压磁材料——利用磁致伸缩效应的磁性材料。通常用于机械能与电能之间的相互转换。常用的材料有：镍片、镍铁氧体等。例如可制成各种超声器件、振动测量器等。
❺磁记录材料——主要包括磁头材料与磁记录介质两类。前者属于软磁材料，后者属于硬磁材料。磁头材料除应具有软磁材料的一般特性外，还要求高记录密度，低磨损。常用的材料有：热压多晶铁氧体、单晶铁氧体、铝硅铁合金等。磁记录介质要求有较大的剩磁值，适当高的矫顽力值〔H_c在(2.4～7.9)×10⁴安/米〕，以便将电的信息通过磁头在磁带上以一定剩磁迹记录下来。常用的材料为：γ——三氧化二铁。用于录音、录像等方面。
几种典型软磁材料性能如下表，表中μr(I)为起始相对磁导率，μ^r(M)为最大相对磁导率_。Bs为饱和磁感应强度。

几种典型软磁材料的性能 材料 成分(%) 相对磁导率 Hc /A·m-1 Bs /Wbm-2 居里点 (℃) μr(I) μr(M) 电解铁 硅钢（热轧） 硅钢（冷轧） 78坡莫合金 超坡莫合金 其中杂质0.05 硅4，铁96 硅3.3，铁96.7 镍78.5，铁21.5 镍79，钼5, 锰0.5，铁15.5 1,000 450 600 9,000 100,000 20,000 8,000 10,000 100,000 1000,000 7 48 16 4 0.4 2.15 1.95 2 1 0.8 770 690 700 580 400 锰锌铁氧体 (1兆以下) 　 300—5,000 　 16 0.3 >120 镍锌铁氧体 (2兆以上) 　 5—1,200 　 32 0.35 >300

几种典型硬磁材料的性能如下表，表中BR为剩余磁感应强度。 材料 成分 (%) Hc /A·m-1 BR/Wb·m-2 (BH)m /J·m-3 钨钢 碳0.7, 锰0.5, 铬0.5, 钨6，铁92.3 5.6×103 0.9 2.4×103 AlNi2 铝13，镍25, 铜3，铁59 5.6×103 0.6 9.5×103 AlNiCo5 铝8，镍14，钴24, 铜3，铁51 52×103 1.2 60×103 AlNiCo8 铝7，镍15，铁34, 铜4，钛5，铁35 115×103 1 82×103 钡铁氧体 　 160×108 0.45 36×103

铁磁质

磁导率很大并随外磁场强度而变化的物质。在磁化过程中，当外磁场增加到一定程度时，其磁化强度几乎保持不变，发生磁性饱和现象；在外磁场撤除后，仍能保留部分磁性。这些特性可用有关铁磁质的磁畴理论来解释。铁、钴、镍和某些稀土族元素以及铁氧体等都是铁磁质。

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铁磁质

磁导率随外磁场强度变化且数值很大的物质。磁化时外磁场足够强时发生磁性饱和现象，撤去外磁场有剩磁。如铁、钴、合金磁钢等金属及铁氧体。