第1章 材料磁性之源

1.1 磁性源于電流, 磁力之源是電子的自旋運動 2

1.1.1 “慈石召鐵，或引之也” 2

1.1.2 磁性源于電流 4

1.1.3 鐵磁性之源 6

1.1.4 按物質(zhì)對磁場的反應(yīng)對其磁性進行分類 8

1.1.5 按磁化曲線對材料磁性分類 10

1.2 磁矩、磁化率和磁導(dǎo)率 12

1.2.1 磁通密度、洛倫茲力和磁矩 12

1.2.2 何謂材料的磁導(dǎo)率 14

1.2.3 元素的磁化率及磁性類型 16

1.3 鐵、鈷、鎳磁性之源 18

1.3.1 3d殼層的電子結(jié)構(gòu) 18

1.3.2 某些3d 過渡金屬原子及離子的電子排布及磁矩 20

1.3.3 3d原子磁交換作用能與比值a /d 的關(guān)系 22

1.3.4 Fe的電子殼層和電子軌道，合金的磁性 24

1.4 稀土元素磁性之源 26

1.4.1 稀土元素 26

1.4.2 稀土元素的主要用途 28

書角茶桌 地磁場消失則會導(dǎo)致天下大亂 30



第2章 磁化、磁疇和磁滯回線

2.1 磁化、磁疇及磁疇壁的運動 32

2.1.1 磁性體的自發(fā)磁化和磁疇的形成 32

2.1.2 磁疇 34

2.1.3 磁疇結(jié)構(gòu)及磁疇壁的移動 36

2.1.4 外加磁場增加時，磁疇的變化規(guī)律 38

2.1.5 順應(yīng)外磁場的磁疇生長、長大和旋轉(zhuǎn)，不順應(yīng)的收縮、消亡 40

2.2 決定磁疇結(jié)構(gòu)的能量類型 42

2.2.1 決定磁疇結(jié)構(gòu)的能量類型之一 42

2.2.2 決定磁疇結(jié)構(gòu)的能量類型之二 44

2.2.3 決定磁疇結(jié)構(gòu)的能量類型之三 46

2.2.4 決定磁疇結(jié)構(gòu)的能量類型之四 48

2.3 磁滯回線及其決定因素 50

2.3.1 鐵磁性體的磁化曲線 50

2.3.2 磁滯回線的描畫及磁滯回線意義 52

2.3.3 何謂軟磁材料和硬磁材料 54

2.3.4 鐵磁體的磁化及磁疇、磁疇壁結(jié)構(gòu) 56

2.3.5 鐵磁體的磁滯回線及磁疇壁移動模式 58

2.3.6 磁疇壁的種類和單磁疇的磁化曲線 60

書角茶桌 夢幻般的單極子 62



第3章 鐵氧體磁性材料

3.1 鐵磁性材料和亞鐵磁性材料 64

3.1.1 鐵磁性和亞鐵磁性的差異之源 64

3.1.2 軟磁鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)及正離子超相互作用模型 66

3.1.3 多晶鐵磁性的微觀組織 68

3.1.4 軟（soft）磁鐵氧體和硬（hard）磁鐵氧體的對比 70

3.2 軟磁鐵氧體材料 72

3.2.1 軟磁鐵氧體的磁學(xué)特征和應(yīng)用領(lǐng)域 72

3.2.2 軟磁鐵氧體的結(jié)構(gòu)及磁性 74

3.2.3 微量成分對Mn-Zn鐵氧體的影響效果 76

3.2.4 軟磁鐵氧體的代表性用途 78

3.3 硬磁鐵氧體和半硬質(zhì)磁性材料 80

3.4 磁性材料的一些名詞術(shù)語和基本概念 82

書角茶桌 受永磁體吸引的磁性液體 84



第4章 常用軟磁材料

4.1 工業(yè)常用的高磁導(dǎo)率材料 86

4.1.1 高磁導(dǎo)率材料 86

4.1.2 鐵中的磁疇及其在外磁場作用下的磁化變化 88

4.1.3 硅鋼和坡莫合金 90

4.1.4 電磁鋼板及在變壓器中的使用 92

4.2 金屬玻璃——非晶態(tài)高磁導(dǎo)率材料 94

4.2.1 非晶電磁薄帶 94

4.2.2 非晶態(tài)金屬與軟磁鐵氧體的對比 96

4.2.3 利用熔融合金甩帶法制作非晶薄帶 98

4.2.4 非晶態(tài)高磁導(dǎo)率材料的特性 100

書角茶桌 由N、S磁極指路而行走的走磁性細菌 102



第5章 永磁材料及其進展

5.1 永磁材料的主要類型 104

5.1.1 好的永磁體需具備哪些條件 104

5.1.2 永磁材料的分類 106

5.1.3 高矯頑力材料 108

5.1.4 半硬質(zhì)磁性材料 110

5.1.5 SmCo5系和Sm2Co17系永磁體 112

5.2 鐵氧體永磁材料 114

5.2.1 常用鐵氧體磁性材料的分類 114

5.2.2 鐵氧體永磁體與各向異性鋁鎳鈷永磁體制作工藝的對比 116

5.2.3 鐵氧體永磁體的制作工藝流程 118

5.2.4 鐵氧體中有各向同性和各向異性之分 120

5.3 永磁材料的進展 122

5.3.1 高矯頑力材料的進步 122

5.3.2 從*大磁能積(BH)max 看永磁材料的進步 124

5.3.3 實用永磁體的種類及特性范圍 126

5.3.4 永磁體的歷史變遷 128

書角茶桌 生物體內(nèi)存在著指南針？ 130



第6章 釹鐵硼永磁材料

6.1 釹鐵硼永磁磁性的來源 132

6.1.1 稀土元素在永磁材料中的作用和所占比例 132

6.1.2 稀土元素4f軌道以外的電子殼層排列與其磁性的關(guān)系 134

6.1.3 一個Nd2Fe14B晶胞內(nèi)的原子排布 136

6.2 釹鐵硼永磁體的制作 138

6.2.1 釹鐵硼永磁體及其制作工藝 138

6.2.2 Nd-Fe-B系燒結(jié)磁體的制作工藝及金相組織 140

6.2.3 Nd-Fe-B系快淬磁體的制作工藝及金相組織 142

6.3 釹鐵硼永磁體的改進 144

6.3.1 Nd2Fe14B單晶體的各向異性磁場與溫度的關(guān)系 144

6.3.2 Nd-Fe-B永磁體中各種添加元素所起的作用及其原因 146

6.3.3 耐熱Nd-Fe-B系永磁體 148

6.3.4 提高Nd-Fe-B永磁體矯頑力的方法 150

6.4 添加Dy的Nd-Fe-B系合金 152

6.4.1 添加Dy的Nd-Fe-B系永磁材料的研究開發(fā)現(xiàn)狀 152

6.4.2 藉由晶粒微細化、原料粉末*佳化提高矯頑力 154

6.4.3 藉由界面納米構(gòu)造控制提高矯頑力 156

6.4.4 界面構(gòu)造解析和矯頑力產(chǎn)生機制的理解和探索 158

6.5 黏結(jié)磁體 160

6.5.1 黏結(jié)磁體的優(yōu)點及黏結(jié)磁體的分類 160

6.5.2 橡膠磁體和塑料磁體 162

6.5.3 黏結(jié)磁體的制造工藝 164

6.5.4 各類黏結(jié)磁體的退磁曲線 166

書角茶桌 N極和S極的邊界究竟在哪里？ 168



第7章 磁路計算和退磁曲線

7.1 永磁體的磁路計算 170

7.1.1 磁導(dǎo)與磁導(dǎo)系數(shù) 170

7.1.2 鐵片靠近永磁體時磁導(dǎo)系數(shù)會增大 172

7.1.3 磁路計算與電路計算的差異 174

7.1.4 若使永磁體各向異性化，磁力會變強 176

7.2 永磁材料的退磁曲線 178

7.2.1 對B-H曲線和(BH)max的理解 178

7.2.2 永磁體的退磁曲線中有B-H 特性和J-H 特性之分 180

7.2.3 稀土永磁材料的磁化曲線和退磁曲線 182

7.2.4 反磁場μ0Hd與永磁體內(nèi)的磁通密度B d 184

7.2.5 退磁曲線與*大磁能積的關(guān)系 186

7.3 反磁場對永磁體的退磁作用 188

7.3.1 外部磁場造成的永磁體的退磁 188

7.3.2 永磁體的可逆退磁 190

7.3.3 永磁體的不可逆退磁 192

書角茶桌 永磁體的磁力不會因為使用而降低 194



第8章 磁性材料的應(yīng)用

8.1 各種電機都離不開磁性材料 196

8.1.1 電機使用量的多少是高級轎車性能的重要參數(shù) 196

8.1.2 軟磁材料和硬磁材料在電機中的應(yīng)用 198

8.1.3 直流電機和空心電機中使用的磁性材料 200

8.1.4 旋轉(zhuǎn)電機、直線電機、振動電機中使用的磁性材料 202

8.1.5 感應(yīng)式電動機的原理和使用的磁性材料 204

8.2 音響設(shè)備和傳感器用的磁性材料 206

8.2.1 電機和揚聲器的工作原理是可逆的 206

8.2.2 永磁揚聲器的工作原理 208

8.2.3 利用霍爾元件測量場強 210

8.2.4 高斯計（磁強計） 212

8.2.5 磁通計（fluxmeter） 214

8.2.6 利用永磁傳感器檢測假幣 216

8.2.7 鐵氧體溫控開關(guān) 218

8.3 磁記錄材料 220

8.3.1 磁記錄密度隨年度的推移 220

8.3.2 硬盤記錄裝置的構(gòu)成 222

8.3.3 垂直磁記錄及其材料 224

8.3.4 熱磁記錄及其材料 226

8.4 光磁記錄材料 228

8.4.1 光盤與磁盤記錄特性的對比 228

8.4.2 光盤信息存儲的寫入、讀出原理 230

8.4.3 可擦除、重寫光盤 232

8.4.4 信息存儲的競爭 234



附錄一 CGS單位制和SI單位制 236



附錄二 磁通密度與磁傳感器 237



附錄三 磁通密度和磁通量的單位換算表 237



參考文獻 238



作者簡介 239