關(guān)于磁性材料期末考試題推薦

　　韓滿貴 磁性材料 復(fù)習(xí)題

　　一、填空題(共10分，每空0.5分)

　　1. 磁性材料在被磁化時(shí)，隨磁化狀態(tài)的改變而發(fā)生彈性形變的現(xiàn)象，稱為________。 磁致伸縮效應(yīng)

　　2. 設(shè)尖晶石鐵氧體的分子式為AxnABynBCznCO4其中A、B、C、為金屬元素，x、y、z為相應(yīng)的金屬離子數(shù)，nA 、nB、nC為相應(yīng)的金屬離子化學(xué)價(jià)。則該多元鐵氧體的離子數(shù)總合與化學(xué)價(jià)總合應(yīng)滿足：________、________

　　x+y+z ＝3、x×nA+y×nB + z×nC＝8

　　3. 尖晶石鐵氧體在單位晶胞中，A位置共有________個(gè)，B位置共有________個(gè)，但實(shí)際占有金離子的A位置只有________個(gè)，B位置只有________個(gè)，其余空著，這些空位對(duì)配方不準(zhǔn)造成的成分偏離正分并對(duì)________有利。

　　64、32、8、16、摻雜

　　4. 鐵氧體材料按其晶體結(jié)構(gòu)分為________、________ 和________ 鐵氧體。 尖晶石鐵氧體、石榴石 鐵氧體、 磁鉛石（或六角晶系）

　　5. 絕大多數(shù)鐵氧體其導(dǎo)電特性屬于________，其電阻率隨溫度的升高按指數(shù)規(guī)律________。 半導(dǎo)體類型、下降

　　6. 磁性材料在交變磁場中其復(fù)磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部隨頻率變化的關(guān)系曲線稱為磁譜。磁導(dǎo)率實(shí)部下降到一半或磁導(dǎo)率虛部達(dá)到極大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率稱為該材料的截止頻率fr。一般軟磁鐵氧體的工作頻率應(yīng)選擇低于它的截止頻率。材料的截止頻率與起始磁導(dǎo)率有密切的關(guān)系。一般而言，材料的起始磁導(dǎo)率越低，其截止頻率越高 ，使用的工作頻率也相應(yīng)提高。

　　7. 一般來講，鐵氧體材料其磁飽和磁化強(qiáng)度遠(yuǎn) 低 于金屬軟磁材料，其應(yīng)用頻率遠(yuǎn) 高 于金屬軟磁材料；金屬軟磁材料低電阻率的特性導(dǎo)致 趨膚 效應(yīng)， 渦流 損耗限制了其在高頻段的應(yīng)用。

　　8. 磁性材料材料在交變磁場中產(chǎn)生能量損耗，稱為磁損耗。磁損耗包括三個(gè)方面渦流損耗、磁滯損耗和剩余損耗。

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　　9. 六角鐵氧體有三種磁晶各向異性： 、 和 。 主軸型（theta=0），平面型（theta=90），錐面型（sin2 theta=-Ku1/2Ku2）

　　10. 目前金屬納米晶磁性材料已得到廣泛的應(yīng)用，其中三種牌號(hào)的納米晶磁性材料為：________、________和________ 。(FINEMET、NANOPERM、HITPERM)

　　11. 一般來講，技術(shù)磁化過程存在兩種磁化機(jī)制，分別為 ________ 和 ________ 。(磁疇壁的位移運(yùn)動(dòng)、磁疇轉(zhuǎn)動(dòng))

　　二、名詞解釋

　　3. 磁性織構(gòu)：

　　答：在材料結(jié)構(gòu)一定的情況下，其晶粒或磁疇在一個(gè)方向上成規(guī)則排列的狀態(tài)，稱為織構(gòu)。使多晶材料產(chǎn)生織構(gòu)就是織構(gòu)化。

　　4. 固態(tài)相變：

　　答：當(dāng)外界條件（溫度、壓強(qiáng)）作連續(xù)變化時(shí)，固體物質(zhì)在確定的條件下，其化學(xué)成分或濃度、結(jié)構(gòu)類型、晶體組織、有序度、體積、形狀、物理特性等一項(xiàng)或多項(xiàng)發(fā)生突變。

　　5. 叵姆合金：

　　鎳的.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3-0.9的鐵鎳系軟磁合金

　　6. 鐵磁共振線寬：

　　答：在H-M’’曲線上，令μ"=0.5μ"m處的磁場分別為Ha和Hb，則ΔH=Hb—Ha為鐵磁共振線寬。

　　8. 截止頻率：

　　答：由于軟磁材料疇壁共振及自然共振的影響，使軟磁材料的磁導(dǎo)率實(shí)部值下降到起始值的一半且磁導(dǎo)率的虛部達(dá)到峰值時(shí)的頻率。稱為截止頻率fr

　　9. 固態(tài)相變：

　　答：當(dāng)外界條件（溫度、壓強(qiáng)）作連續(xù)變化時(shí)，固體物質(zhì)在確定的條件下，其化學(xué)成分或濃度、結(jié)構(gòu)類型、晶體組織、有序度、體積、形狀、物理特性等一項(xiàng)或多項(xiàng)發(fā)生突變。

　　10. 過飽和固溶體的脫溶：

　　過飽和固溶體析出第二相，而其母相仍然保留，但濃度由過飽和達(dá)到飽和的相變。 分類：連續(xù)脫溶和不連續(xù)脫溶

　　11. 金屬間化合物

　　答：合金中各組元 的化學(xué)性質(zhì)和原子半徑彼此相差很大，或者固溶體中溶質(zhì)的濃度超過了溶解度極限，就不可能形成固溶體，這時(shí)，金屬與金屬、或金屬與非金屬之間常按一定比例和一定順序，共同組成一個(gè)新的、不同于其任一組元的新點(diǎn)陣的化合物。這些化合物統(tǒng)稱為金

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　　屬間化合物。

　　12. 氧參數(shù)：

　　答：描述尖晶石鐵氧體單位晶胞中氧離子真實(shí)位置的一個(gè)參數(shù)，是指氧離子與小立方（又名子晶格）中最遠(yuǎn)一個(gè)面的距離。

　　13. 失穩(wěn)分解：

　　14. 磁性矯頑力

　　答案：該磁學(xué)參數(shù)描述的是磁性材料磁化過程的難易的量，數(shù)值越大表示材料越難磁化。在M-H磁滯回線上, 矯頑力為使磁矩為零所需磁場大小。

　　三、辯析題

　　1、現(xiàn)有兩種磁性材料：FeNi合金和LiFeCr尖晶石鐵氧體，分別測得它們的M-T曲線如下圖所示，請(qǐng)問：

　�。�1）圖中的（1）和（2）分別是屬于哪一個(gè)材料？

　�。�2）它們有哪些不同之處？

　　（3）圖中的A、B、C分別是什么溫度？

　　（4）如在晝夜溫差大的環(huán)境下使用，我們?cè)撨x擇哪一材料來開發(fā)磁性器件（假設(shè)

　　不計(jì)成本）？若用于開發(fā)高頻器件，我們應(yīng)該選擇哪種器件？

　　2. Tc, Ms, Mr, Hc 和 等均為磁性材料的內(nèi)稟磁特性。

　　4. 矯頑力Hcj和HcB從其物理意義上講是完全相同的，請(qǐng)?jiān)谕�一張圖上劃出M-H和B-H 的退磁曲線，并標(biāo)出MHc和BHc來。

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　　5. 磁晶各向異性常數(shù)K1為磁性材料的內(nèi)稟磁特性，只與材料的成分有關(guān)。故對(duì)Fe-Ni合金，只要其成分相同，其K1值都相同。請(qǐng)判斷上面說法的對(duì)錯(cuò)，同時(shí)說明原因。

　　四、問答題

　　1. 對(duì)軟磁材料基本性能的要求有哪些？

　�、� 貯能高 高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度（2分）

　�、� 靈敏度高 初始磁導(dǎo)率，最大磁導(dǎo)率，脈沖磁導(dǎo)率要高（2分）

　�、� 效率高 Hc低，電阻率高，損耗�。�1分）

　�、� 回線矩形比高

　�、�

　�、� 穩(wěn)定性好 磁滯回線較窄 矯頑力小 磁導(dǎo)率高

　　2. 如何提高永磁材料材料的矯頑力？

　　答：矯頑力是使殘余磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)榱銜r(shí)所需的反向磁場的大小，主要依賴增加疇壁位移和疇轉(zhuǎn)的阻力增大Hc值。（1分）

　　如果Hc是由壁移機(jī)制決定的，可在合金內(nèi)增加應(yīng)力梯度及非磁性相來增加Hc。這種機(jī)制只能獲得較低的Hc值（2分）

　　若Hc是由疇轉(zhuǎn)過程決定的，則磁疇在不可逆轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到的阻力就是Hc值的度量。這時(shí)依賴于造成單疇粒子或彌散的單疇脫溶相及其三種各向異性（磁晶、應(yīng)力及形狀）來增加疇轉(zhuǎn)的阻力，從而獲得高的Hc值。（2分）

　　3.請(qǐng)指出下列材料中，哪些是永磁材料，哪些是軟磁材料？

　　(1)坡莫合金；（2）MnZn鐵氧體；(3) AlNiCo; (4) Nd-Fe-B; (5) 2:17型R-Co磁性材料；

　�。�6）純度為99.999%的鐵；(7) NiZn鐵氧體； (8) SmCo5；(9) BaFe12O19；（10）硅鋼片；

　　答：

　　永磁材料： (3) AlNiCo; (4) Nd-Fe-B; (5) 2:17型R-Co磁性材料； (8) SmCo5；(9) BaFe12O19； 軟磁材料：（1)坡莫合金；（2）MnZn鐵氧體；（6）純度為99.999%的鐵；(7) NiZn鐵氧體；

　　（10）硅鋼片

　　4. MGOe 是什么的單位？H的單位有哪些？其中哪個(gè)是SI單位？

　　答：MGOe 是磁能積的單位（2分）。H的單位包括有A/m, Oe等（2分）。其中A/m 是SI單位（1分）

　　5. 請(qǐng)問什么是Snoek定理？請(qǐng)簡要說明一下。

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　　答：Snoek定理描述的是軟磁材料在高頻下起始磁導(dǎo)率與截止頻率的關(guān)系（1分）。若磁化過程只考慮疇轉(zhuǎn)機(jī)制，則起始磁導(dǎo)率和截止頻率的乘積可表示為：

　　(i1)fr13Ms（2分）

　　在等式右邊，是一個(gè)常數(shù)，Ms都是材料的內(nèi)稟參數(shù)，只與材料的成分有關(guān)。所以在選定材料時(shí)，（i-1）和fr的乘積為一常數(shù)。高的截止頻率，就會(huì)導(dǎo)致小的磁導(dǎo)率。反之亦然。（2

　　分）。 若能畫圖表示出（i-1）和fr的反比例關(guān)系，也給2分。

　　6. 什么是技術(shù)磁化過程？磁化過程主要通過哪些機(jī)制來完成？在磁化飽和狀態(tài)下的磁疇結(jié)構(gòu)如何？

　　7. 請(qǐng)簡要說明金屬鐵磁性軟磁材料與鐵氧體軟磁材料的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　8. 請(qǐng)闡述Si的加入對(duì)Fe-Si合金磁性的影響主要有哪些方面？

　　10.鐵硅合金和鐵鎳合金在磁性和應(yīng)用上各具有什么特點(diǎn)？

　　11.影響稀土永磁材料磁穩(wěn)定性的因素有哪些？要提高穩(wěn)定性需采取哪些措施？

　　答：穩(wěn)定性一般包括磁場穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、和時(shí)間穩(wěn)定性等。其中溫度的影響為主要因素。