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无机材料化学要点

价键理论valence-bondtheory,一种获得分子薛定谔方程近似解的处理方法。

又称电子配对法。

历史上最早发展起来的化学键理论。

主要描述分子中的共价键和共价结合,其核心思想是电子配对形成定域化学键。

共价键的形成

  A,B两原子各有一个成单电子,当A,B相互接近时,两电子以自旋相反的方式结成电子对,即两个电子所在的原子轨道能相互重叠,则体系能量降低,形成化学键,亦即一对电子则形成一个共价键。

  形成的共价键越多,则体系能量越低,形成的分子越稳定.因此,各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键.配位键形成条件:

一种原子中有对电子,而另一原子中有可与对电子所在轨道相互重叠的空轨道.在配位化合物中,经常见到配位键.在形成共价键时,单电子也可以由对电子分开而得到。

共价键的方向性和饱和性

  共价键的数目由原子中单电子数决定(包括原有的和激发而生成的.例如:

O有两个单电子,H有一个单电子,所以结合成水分子,只能形成2个共价键;C最多能与H形成4个共价键.原子中单电子数决定了共价键的数目.即为共价键的饱和性。

  各原子轨道在空间分布是固定的,为了满足轨道的最大重叠,原子间成共价键时,当然要具有方向性。

共价键的键型

共价键的键型分类

  成键的两个原子间的连线称为键轴.按成键与键轴之间的关系,共价键的键型主要为两种:

  a)键

  键特点:

将成键轨道,沿着键轴旋转任意角度,图形及符号均保持不变.即键轨道对键轴呈圆柱型对称,或键轴是n重轴。

  b)键

  键特点:

成键轨道围绕键轴旋转180°时,图形重合,但符号相反.

  键参数:

化学键的形成情况,完全可由量子力学的计算得出,进行定量描述.但通常用几个物理量加以描述,这些物理量称为键参数。

  a)键能

  AB(g)——A(g)+B(g)H=EAB=DAB

  对于双原子分子,解离能DAB等于键能EAB,但对于多原子分子,则要注意解离能与键能的区别与联系。

另外,相同的键,在不同化合物中,键长和键能不相等.例如,CH3OH中和C2H6中均有C-H键,而它们的键长和键能不同。

  c)键角

  是分子中键与键之间的夹角(在多原子分子中才涉及键角)。

 

第三章晶体结构

教学重点:

晶体点阵,晶体结构的对称性

教学难点:

晶体结构的对称性,晶体的缺陷

教学内容:

§3-1晶体的点阵理论

晶体:

内部结构有规则排列的固体。

晶体是由原子或分子在空间按一定规律、周期重复地排列所构成的固体物质。

晶体内部原子或分子按周期性规律排列的结构,是晶体结构最基本的特征,使晶体具有下列共同特性:

⑴均匀性;⑵各向异性;⑶自发地形成多面体外形;⑷有明显确定的熔点;⑸有特定的对称性;⑹使X射线产生衍射。

分类:

金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体。

一、晶体的点阵理论

1.点阵:

由无数个几何点在空间有规律的排列构成的图形称为点阵(此定义不太严格,点阵严格的定义在下面给出)。

在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点,这些点按一定周期性规律排列在空间,这些点构成一个点阵。

点阵是一组无限的点,连结其中任意两点可得一矢量,将各个点阵按此矢量平移能使它复原。

点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。

用点阵的性质来研究晶体的几何结构的理论称为点阵理论.

平移:

所有点阵点在同一方向移动同一距离且使图形复原的操作。

点阵的严格定义:

按连接任意两点的向量进行平移后能复原的一组点叫点阵。

构成点阵的条件:

①点阵点数无穷大;②每个点阵点周围具有相同的环境;

③平移后能复原。

四、晶体缺陷

实际的晶体都是近似的空间点阵式的结构。

实际晶体有一定的尺寸,晶体中多少都存在一定的缺陷。

晶体的缺陷按几何形式划分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷等。

点缺陷:

包括空位、杂质原子、间隙原子、错位原子和变价原子等。

原子在晶体内移动造成的正离子空位和间隙原子称为Frenkel缺陷;正负离子空位并存的缺陷称为Schottky缺陷。

线缺陷:

最重要的是位错,位错是使晶体出现镶嵌结构的根源。

面缺陷:

反映在晶面、堆积层错、晶粒和双晶的界面、晶畴的界面等。

体缺陷:

反映在晶体中出现空洞、气泡、包裹物、沉积物等。

晶体的缺陷影响晶体的性质,可使晶体的某些优良性能降低,但是从缺陷可以改变晶体的性质角度看,在晶体中造成种种缺陷,就可以使晶体的性质有着各种各样的变化,晶体的许多重要性能由缺陷产生。

改变晶体缺陷的形式和数量,就可制得所需性能的晶体。

第四章结构化学在现代化学中的应用

结构化学首先是一门直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。

3.1结构化学

   结构化学渊源于现代立体化学,它研究原子在空间互相结合成为分子或化学实体的方式(结构)、依据(化学键本质)和规律以及结构与性能间的联系。

结构化学、量子化学与化学热力学、化学动力学并列构成物理化学的基础理论体系,并与物理化学诸分门学科有广泛的交叉。

 

3.2量子化学

   量子化学是用量子力学的原理和方法,以原子核和电子运动为出发点,在分子层次上讨论物质结构、性质及其关系的物理化学分支学科。

它既有量子力学提供的理论基础和方法,又有结构化学和合成化学提供的实验基础。

原则上,体系的物理量实验观测值可以直接与量子化学的计算结果相比较而检验。

实际上,还要利用作为联系微观量与宏观量的桥梁--统计力学,才能将量子化学计算出的单个分子体系的结果,与宏观大量分子集合体系的实验结果相比较。

第五章金属材料和半导体材料

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。

(注:

金属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料)

金属材料特质

疲劳

  许多机械零件和工程构件,是承受交变载荷工作的。

在交变载荷的作用下,虽然应力水平低于材料的屈服极限,但经过长时间的应力反复循环作用以后,也会发生突然脆性断裂,这种现象叫做金属材料的疲劳。

  金属材料疲劳断裂的特点是:

  

(1)载荷应力是交变的;

(2)载荷的作用时间较长;

  (3)断裂是瞬时发生的;(4)无论是塑性材料还是脆性材料,在疲劳断裂区都是脆性的。

  金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:

  

(1)高周疲劳:

  

(2)低周疲劳:

  (3)热疲劳:

  (4)腐蚀疲劳:

指  (5)接触疲劳:

塑性

塑性是指金属材料在载荷外力的作用下,产生永久变形(塑性变形)而不被破

坏的能力。

金属材料在受到拉伸时,长度和横截面积都要发生变化,因此,金属的塑性可以用长度的伸长(延伸率)和断面的收缩(断面收缩率)两个指标来衡量。

 耐久性

  建筑金属腐蚀的主要形态①均匀腐蚀。

金属表面的腐蚀使断面均匀变薄。

②孔蚀。

金属腐蚀呈点状并形成深坑。

孔蚀的产生与金属的本性及其所处介质有关。

③电偶腐蚀。

不同金属的接触处,因所具不同电位而产生的腐蚀。

④缝隙腐蚀。

金属表面在缝隙或其他隐蔽区域部常发生由于不同部位间介质的组分和浓度的差异所引起的局部腐蚀。

⑤应力腐蚀。

在腐蚀介质和较高拉应力共同作用下,金属表面产生腐蚀并向内扩展成微裂纹,常导致突然破断。

硬度

  硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。

它是金属材料的重要性能指标之一。

一般硬度越高,耐磨性越好。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

  1.布氏硬度(HB)

  以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

  2.洛氏硬度(HR)

  当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。

它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。

根据试验材料硬度的不同,可采用不同的压头和总试验压力组成几种不同的洛氏硬度标尺,每一种标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。

常用的洛氏硬度标尺是A,B,C三种(HRA,HRB,HRC)。

其中C标尺应用最为广泛。

  3维氏硬度(HV)

  以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。

性能

  金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。

金属材料的性能主要分为四个方面,即:

机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。

机械性能

  

(一)应力的概念,物体内部单位截面积上承受的力称为应力。

由外力作用引起的应力称为工作应力,在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力(例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等)。

  

(二)机械性能,金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能(也称为力学性能)。

金属材料承受的载荷有多种形式,它可以是静态载荷,也可以是动态载荷,包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力,以及摩擦、振动、冲击等等,因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项:

  1.强度

  这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力,可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。

有:

(1)强度极限:

材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力,一般指拉力作用下的抗拉强度极限,以σb表示,

  

(2)屈服强度极限:

金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服,即材料承受外力到一定程度时,其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。

(3)弹性极限:

材料在外力作用下将产生变形,但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。

  (4)弹性模数:

这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ(与应力相对应的单位变形量)之比,用E表示,

  2.塑性,

  金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的最大能力称为塑性,因此,硬度与强度有着一定的关系。

根据硬度的测定方法,主要可以分为:

(1)布氏硬度(代号HB),用一定直径D的淬硬钢球在规定负荷P的作用下压入试件表面,保持一段时间后卸去载荷,在试件表面将会留下表面积为F的压痕,以试件的单位表面积上能承受负荷的大小表示该试件的硬度:

HB=P/F。

  

(2)洛氏硬度(HR)用有一定顶角(例如120°)的金刚石圆锥体压头或一定直径D的淬硬钢球,在一定负荷P作用下压入试件表面,保持一段时间后卸去载荷,在试件表面将会留下某个深度的压痕,。

  3.应用范围:

  里氏硬度计是一种便携袖珍装置,可应用于各种金属材料、工件的表面硬度测量,特别是大型锻铸件的测量,其最大的特点是可以任意方向检测,免去了普通硬度计对工件大小、测量位置等的限制。

  4.韧性

金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性

5.疲劳强度极限金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下(应力一般均小于屈服极限强度σs),未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂,这是由于多种原因使得零件表面的局部造成大于σs甚至大于σb的应力(应力集中),使该局部发生塑性变形或微裂纹,随着反复交变应力作用次数的增加,使裂纹逐渐扩展加深(裂纹尖端处应力集中)导致该局部处承受应力的实际截面积减小,直至局部应力大于σb而产生断裂

化学性能

  金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。

在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性(又称作氧化抗力,这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性),以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。

在金属的化学性能中,特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。

物理性能

  金属的物理性能主要考虑:

  

(1)密度(比重)  

(2)熔点:

金属由固态转变成液态时的温度,对金属材料的熔炼、热加工有直接影响,并与材料的高温性能有很大关系。

(3)热膨胀性随着温度变化,材料的体积也发生变化(膨胀或收缩)的现象称为热膨胀,多用线膨胀系数衡量,亦即温度变化1℃时,材料长度的增减量与其0℃时的长度之比。

热膨胀性与材料的比热有关。

  (4)磁性能吸引铁磁性物体的性质即为磁性,它反映在导磁率、磁滞损耗、剩余磁感应强度、矫顽磁力等参数上,从而可以把金属材料分成顺磁与逆磁、软磁与硬磁材料。

  (5)电学性能主要考虑其电导率,在电磁无损检测中对其电阻率和涡流损耗等都有影响。

工艺性能

  金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能,主要有以下四个方面:

(1)切削加工性能:

  

(2)可锻性:

  (3)可铸性:

  (4)可焊性:

半导体材料

半导体材料(semiconductormaterial)是导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。

半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料,其电导率在10(U-3)~10(U-9)欧姆/厘米范围内。

主要种类

半导体材料可按化学组成来分,再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。

按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。

 非晶态与液态半导体这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。

超导材料

有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。

现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。

超导材料特性

零电阻性

  超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。

如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。

这种“持续电流”已多次在实验中观察到。

  完全抗磁性

  超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。

约瑟夫森效应

两超导材料之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。

当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流电流变成高频交流电,并向外辐射电磁波,其频率为,其中h为普朗克常数,e为电子电荷。

同位素效应

  超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。

M越大,Tc越低,这称为同位素效应

基本临界参量

临界温度

  外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度,以Tc表示。

Tc值因材料不同而异

临界磁场

  使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以Hc表示。

Hc与温度T的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中H0为0K时的临界磁场。

临界电流和临界电流密度

  通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态,以Ic表示。

Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。

单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,以Jc表示。

 超导材料分类

超导元素

  在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为9.26K。

电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb,Tc=7.201K),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。

合金材料

  超导元素加入某些其他元素作合金成分,可以使超导材料的全部性能提高

超导化合物超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。

超导陶瓷 

第七章压电材料、热释电材料和铁电材料

压电材料:

受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。

压电材料

某些表面会产生电荷,电荷量与压力成比例。

这一现象被称为压电效应。

随即,居里兄弟又发现了逆压电效应,即在外电场作用下压电体会产生形变。

压电效应的机理是:

具有压电性的晶体对称性较低,当受到外力作用发生形变时,晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合,导致晶体发生宏观极化,而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影,所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。

反之,压电材料在电场中发生极化时,会因电荷中心的位移导致材料变形。

利用压电材料的这些特性可实现机械振动(声波)和交流电的互相转换。

因而压电材料广泛用于传感器元件中,例如地震传感器,力、速度和加速度的测量元件以及电声传感器等。

热释电效应:

某些绝缘物质中,由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应。

 热释电效应

  当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。

这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。

  通常,晶体自发极化所产生的束缚电荷被空气中附集在晶体外表面的自由电子所中和,其自发极化电矩不能显示出来。

当温度变化时,晶体结构中的正、负电荷重心产生相对位移,晶体自发极化值就会发生变化,在晶体表面就会产生电荷耗尽。

第八章光学材料

常用光学材料

有光学零件都是用光学介质制成的。

所为光学介质就是占有一定体积和透过光学辐射的物质。

空气,玻璃晶体,塑料,液体和特种介质都是光学介质。

无色光学玻璃是制造光学零件的主要材料。

光学玻璃根据折射率和色散系数值的大小可分为冕牌玻璃和火石玻璃两大类,许多种型号。

我国的光学玻璃名称符号如:

冕牌玻璃分为,轻冕(QK),冕(K)磷冕(PK),钡冕(BaK),重冕(ZK),镧冕(LaK),冕火石(KF)等。

火石玻璃分为:

轻火石(QF),火石(F)钡火石(BaF),重钡火石(ZBaF),重火石(ZF),镧火石(LaF),特种火石(TF)等。

每个类别的玻璃又分为许多牌号,用符号后的数字表示,如,勉牌玻璃分为K1,K2,。

K12等。

一般,冕牌玻璃只含有少量的氧化铅,或不含氧化铅,属低折射率,低色散玻璃。

火石玻璃含有大量氧化铅,属高折射率,高色散玻璃。

常见的消色差透镜是由一片凹透镜和凸透镜胶合而成,其中凹透镜为火石玻璃,凸透镜为冕牌玻璃,两种材料恰巧有相反的色差效果,因此粘在一起就能抵消色差,但仍旧保持了它们的汇聚作用或者发散作用。

所以,望远镜,显微镜,以及照相机都要用到这种透镜。

非线性光学晶体材料:

非线性光学晶体材料就是那些光学性质依赖于入射光强度的材料,非线性光学性质也被称为强光作用下的光学性质,主要因为这些性质只有在微光这样的强想干光作用下才表现出来。

非线性光学材料就是那些光学性质依赖于入射光强度的材料,非线性光学性质也被称为强光作用下的光学性质,主要因为这些性质只有在微光这样的强相干光作用下才表现出来。

  利用非线性光学晶体的倍频、和频、差频、光参量放大和多光子吸收等非线性过程可以得到频率与入射光频率不同的激光,从而达到光频率变换的目的。

  这类晶体广泛应用于激光频率转换、四波混频、光束转向、图象放大、光信息处理、光存储、光纤通讯、水下通讯、激光对抗及核聚变等研究领域。

  选材依据

选择非线性光学材料的主要依据有以下几方面:

①有较大的非线性极化率。

这是基本的但不是唯一的要求。

由于目前激光器的功率可达到很高的水平,即使非线性极化率不很大,也可通过增强入射激光功率的办法来加强所要获得的非线性光学效应;②有合适的透明程度及足够的光学均匀性,亦即在激光工作的频段内,材料对光的有害吸收及散射损耗都很小;③能以一定方式实现位相匹配(见光学位相复共轭);④材料的损伤阈值较高,能承受较大的激光功率或能量;⑤有合适的响应时间,分别对脉宽不同的脉冲激光或连续激光作出足够响应。

分类

二阶非线性光学材料

  二阶非线性光学材料大多数是不具有中心对称性的晶体。

常用于光学倍频、混频和光学参量振荡等效应的晶体材料有两大类。

一类是氧化物晶体,典型的如磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氘钾(KD*P)、磷酸二氢铵(ADP)、碘酸锂、铌酸锂等。

这一类比较适宜于工作在可见光及近红外频段。

另一类是半导体晶体,典型的如碲和淡红银矿(Ag3AsS3)等。

后一类更适宜于工作在中红外频段。

三阶非线性光学材料

  三阶非线性光学材料的范围很广。

由于不受是否具有中心对称这一条件的限制,这些材料可以是气体、原子蒸气、液体、液晶、等离子体以及各类晶体、光学玻璃等,从其产生三阶非线性极化率的机制来说也可以很不相同。

有些来源于原子或分子的电子跃迁或电子云形状的畸变;有些来源于分子的转向或重新排列;有些来源于固体的能带之间或能带以内的电子跃迁;有些来源于固体中的各种元激发,如激子、声子、各种极化激元等的状态改变。

常见的三阶非线性光学材料有:

①各种惰性气体,通常用于产生光学三次谐波、三阶混频,以获得紫外波长的相干光。

②碱金属和碱土金属的原子蒸气③各种有机液体及溶液,。

④在液晶相及各向同性相中的各种液晶。

⑤某些半导体晶体。

第九章磁性材料

实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。

根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可分为五类:

顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,亚磁性物质,反磁性物质。

根据分子电流假说,物质在磁场中应该表现出大体相似的特性,但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大.这反映了分子电流假说的局限性。

实际上,各种物质的微观结构是有差异的,这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因。

我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质称为强磁性物质。

通常所说的磁性材料是指强磁性物质。

磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。

磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去碰的物质叫硬磁性材料。

一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。

1、磁性材料的磁化曲线

磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H作用下,必有相应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。

磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:

磁饱和现象及磁滞现象。

即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。

材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。

2、软磁材料的常用磁性能参数

饱和磁感应强度Bs:

其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

剩余磁感应强度Br:

是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。

矩形比:

Br∕Bs

矫顽力Hc:

是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。

磁导率μ:

是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。

初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。

居里温度Tc:

铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。

它确定了磁性器件工作的上限温度。

损耗P:

磁滞损耗Ph及涡流损耗PeP=Ph+Pe=af+bf2+cPe∝f2t2/,ρ降低,降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率ρ。

在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:

总功率耗散(mW)/表面积(cm2)

分类

磁性材料具有磁有序的强磁性物质,广义还包括可应用其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。

磁性是物质的一种基本属性。

物质按照其内部结构

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