不同，由于Co的影响，高温相转变为＋相的分解温度将下 降，同时还将使相区和＋ 相区向低温扩展
相的主要成分是Fe和 Co，只含少量Cu、Al、
Ti等； 相主要有Ni、Al、Ti
组成
2、影响Al-Ni-Co合金磁性能的主要因素：
纵观铸造铝镍钴合金几十年来的发展历史，可以了解到其磁 性能得到不断提高的主要原因大致有以下三个方面：
一、Al-Ni-Co永磁合金
1、Al-Fe-Ni相图分析： 相：富铁的强磁性相； 相：NiAl化合物为基的 体心立方固溶体，呈弱磁 性或非磁性； 相：以Ni为基的面心立 方固溶体，呈弱磁性； 工业上生产的FeNiAl永磁 合金是从铁角伸向NiAl化 合物的虚线上并位于＋ 相的两相区内
AlNiCo相图和AlNiFe相图之间的差异： 两相图基本上相似，但各相存在的温度范围和居里温度有所
i、磁畴的不可逆转动
H ca0 K M 1Sb0S M ScN N // M S
室温条件下，单畴颗粒计算的最大矫顽力
ii、畴壁的不可逆位移 反磁化过程由畴壁的不可逆位移所控制，则一般有两种情况 （1）反磁化时材料内部存在着磁化在反方向的磁畴； （2）不存在这种反向畴
对于情况（1）：磁性材料制备过程中不可避免要出现各种晶格缺 陷、杂质、晶界等，这些部分在反磁化时将构成反磁化核，它们将 进一步长大位反磁化畴，该情况下，获得高矫顽力的关键在于反向 磁场必须大于大多数畴壁出现不可逆位移的临界磁场，而临界磁场 的大小则依赖于各种因素对畴壁位移的阻滞
技术之一
在永磁体加工成型过程中，通 过施加外磁场，诱导磁各向异 性，由此可以显著改善永磁体 的矩形比特性，采用这种方法 的永磁材料系统主要有钡铁氧
体和锶铁氧体等
三、矫顽力HC
1、两种矫顽力的定义：
BM
➢磁感矫顽力BHC：在B－H磁滞回线上，使
B＝0的磁场强度;
MHC
➢内禀矫顽力MHC：在M－H磁滞回线上，
➢最大磁能积(BH)max的理论值为0MS2/4
➢足够高的内禀矫顽力和尽可能高的饱和磁化 强度MS是使(BH)max接近理论值的必要条件
五、稳定性
概念
指永磁体的有关磁性能在长时间使用过程中或受到温度、 外磁场、冲击%
Z
3d金属永 磁发展期
4f金属永 磁发展期
3、提高永磁体的剩磁Br的有效途径：
提高MS 改变永磁材料的成分 现状：很难大幅度的 提高
提高矩形比Br/BS 总则：单轴磁各向异性 ➢定向结晶 ➢塑性变形 ➢磁场成型 ➢磁场处理
➢定向结晶 ✓设法控制铸件的冷却 条件，可以得到不同的 结晶结构（如右图示）
✓一般来说，快冷时沿 热流相反的方向会生长 出柱状晶，缓冷时形成 等轴晶
磁性材料 第9章 硬磁材料
第一节 永磁材料重要指标 第二节 永磁材料发展历程 第三节 金属基永磁材料 第四节 铁氧体基永磁材料 第五节 稀土基永磁材料
一、永磁材料的概述
概念
永磁材料是指被外加磁场磁化以后，除去外磁场，仍能 保留较强磁性的一类材料
理解
永磁体被磁化到饱和以后，如果撤去外加磁场，在磁 铁两个磁极之间的空隙中便产生恒定磁场，从而对外 界提供有用的磁能，简而言之：永磁体为一个能储能 的“器件”
金属基永磁材料的发展基本上可分为三个阶段：
1、1931年以前，主要是淬火硬化型磁钢（淬火马氏体 钢），其矫顽力主要起源于马氏体相变（原始奥氏体组织转 变为马氏体组织），但磁性能较差；
2、1931年以后，发明了FeAlNi合金，逐渐过渡到AlNiCo；
3、70年代以后发明的一些时效硬化型和有序硬化型永磁 合金，如Fe-Cr-Co、Cu-Ni-Fe、Fe-Pt、Fe-Co-V、Mn-Al-C 等，优势在于可加工性较好以及适合于特殊场合使用
储存的静磁能U：
U＝-1 BHdV 2 永磁体
此外，永磁体本身将受到一退磁场作用，其方向和原来外加磁化场 的方向相反，因此永磁体的工作点将从剩磁点Br移到磁滞回线的第
二象限，即退磁曲线上的某一点（如图D点）
衡量永磁材料性能的 好坏，应为退磁曲线上 的有关物理量，如剩磁 Br、矫顽力HC、最大磁 能积(BH)max及这些参量
对于情况（2）：如果材料制备时基本上不存在缺陷，则永磁材料在 反磁化开始时，根本就不存在反磁化核，那么千方百计地阻止反磁 化核出现就是提高矫顽力的重要途径，
从这个角度来看，我们希望晶体中的缺陷越少越好
传统永磁材料：对畴壁不可逆位移的阻滞因素主要有内应力起 伏、颗粒状或片状掺杂以及晶界等
新型稀土永磁材料：强烈地畴壁钉扎效应是造成高矫顽力的重 要原因之一
BHC
使M＝0的磁场强度;
H
➢通常情况下， MHC BHC
➢当B＝0时，H＝BHC＝－M ≤ Mr，即
0 ·BHC ≤Br
2、提高永磁体的矫顽力HC的有效途径：
原则：永磁材料的矫顽力的大小主要由各种因素（如磁各向异性、 掺杂、晶界等）对反磁化过程的畴壁不可逆位移或磁畴不可逆转
动的阻滞作用的大小来决定，阻滞作用越大，矫顽力越大
四、最大磁能积 (BH)max
➢它是永磁材料两磁极之间的空隙中所能提供磁能的量度，数值上 等于退磁曲线上各点所对应的磁感应强度和磁场强度乘积中的最大 值 ➢当永磁材料的工作点位于退磁曲线上具有(BH)max的那一点时，为 了提供相同的磁能所需要的永磁材料体积将最小 ➢最大磁能积所对应点应该与永磁体的形状有 关，即与开路磁导率的斜率大小有关；
的稳定性决定
二、剩磁Br和表观剩磁Bd
1、剩磁Br 2、表观剩磁Bd：由于永 磁体处于开路应用状态， 因此永磁体的实际工作 点在退磁场作用下由Br 点移到D点，其对应的磁 感应强度
开路磁 导率
H =-NM
B=0 H
M B开d=路磁0H导d状率决1O定P线的N1的量斜， 率同P退P值磁=也因为0B子一HdN个d一由样永1磁体N1形
✓若控制热流向某一方向流动，则可以获得沿该方向相反方向凝固的柱 状晶；
✓实例：AlNiCo永磁体
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
➢塑性变形
➢磁场成型
加工纤维组织会因为拉拔、 轧制、压缩等塑性变形方式 不同而呈现出各种各样的类 型，因此在磁性材料加工工 厂中，这也属于重要的生产