电子材料复习题练习

电子材料复习题练习

一、填空题

1. 、铁氧体材料按其晶体结构分为__、__ 和_石（或六角晶系） 铁氧体。

2.. 永磁材料的一个重要的性能指标为，其单位为MGOe。

3. (主轴型、平面型、锥面型)

4. 目前金属纳米晶磁性材料已得到广泛的应用，其中三种牌号的纳米晶磁性材料为：________、________和________ 。(FINEMET、NANOPERM、HITPERM)

5、磁化曲线随晶轴方向的不同而有所差别，即磁性随晶轴方向显示各向异性，这种现象称为__磁晶各向异性______，它存在于所有铁磁性晶体中，在__非晶磁性材料___ 中不存在。

6、金属永磁材料高矫顽力机理主要有高应力型、__单畴型__、___成核型___和__钉扎型___。

7. 尖晶石铁氧体在单位晶胞中，A位置共有__64__个，B位置共有___32___个，但实际占有金离子的A位置只有___8___个，B位置只有___16___个，其余空着，这些空位对配方不准造成的成分偏离正分并对___掺杂_____有利。

8、磁性材料材料在交变磁场中产生能量损耗，称为__磁损耗___。磁损耗包括三个方面__涡流损耗__、___磁滞损耗__和__剩余损耗___。

9. 一般来讲，技术磁化过程存在两种磁化机制，分别为 _畴壁运动__ 和 __磁畴转动___ 。

10. 一般来讲，铁氧体材料其磁饱和磁化强度远于金属软磁材料，其应用频率远高于金属软磁材料。金属软磁材料低电阻率的特性导致 涡流 效应， 涡流损耗限制了其在高频段的应用。

11. 品质因数是反映软磁材料在交变磁化时能量的_和_损耗__的性能。

二、名词解释：

1. 金属间化合物

答：金属与金属、或金属与非金属之间常按一定比例和一定顺序，共同组成一个新的、不同于其任一组元的新点阵的化合物，这类化合物统称为金属间化合物。

2. 磁相变

答：磁性有序结构向有序结构转变（如反铁磁与铁磁结构之间的转变）或磁性无序结构与有序结构间的转变过程，称为磁相变。

3. 结晶织构

在材料结构一定的.情况下，其晶粒在一个方向上成规则排列的状态，称为结晶织构。

4. 叵姆合金

是指35~80%Ni-Fe系二元合金和添加Mo, Cu, Cr等元素的多元合金。常称做坡莫合金或叵姆合金

5. 磁性织构

在材料结构一定的情况下，其磁畴在一个方向上成规则排列的状态。

6. 氧参数：

描述尖晶石铁氧体单位晶胞中氧离子真实位置的一个参数，是指氧离子与小立方（又名子晶格）中最远一个面的距离。

7. 饱和磁化强度

磁体在饱和磁化状态（磁矩平行排列）时，定义单位体积内磁体的磁矩矢量和为饱和磁化强度。

8. 磁性矫顽力

该磁学参数描述的是磁性材料磁化过程的难易的量，数值越大表示材料越难磁化。在M-H磁滞回线上, 矫顽力为使磁矩为零所需磁场大小。

三、辨析题：

1、现有两种磁性材料：FeNi合金和LiFeCr尖晶石铁氧体，分别测得它们的M-T曲线如下图所示，请问：

（1）图中的（1）和（2）分别是属于哪一个材料？ （2）它们有哪些不同之处？

（3）图中的A、B、C分别是什么温度？

（4）如在昼夜温差大的环境下使用，我们该选择哪一材料来开发磁性器件（假设不计成本）？若用于开发高频器件，我们应该选择哪种器件？

2. 磁晶各向异性常数K1为磁性材料的内禀磁特性，只与材料的成分有关。故对Fe-Ni合金，只要其成分相同，其K1值都相同。请判断上面说法的对错，同时说明原因。

答：不对，磁晶各向异性常数K1为材料的内禀磁特性，除与材料的成分相关外，还与其结构相关。对成分相同Fe-Ni合金，当热处理工艺不同时，其结构、显微组织将会不同,所以其K1值就有可能不相同。）

四、问答题：

1、简述金属软磁材料磁化机制，同时说明提高其超始磁导率的方法和措施。 磁化机制（磁畴转动，畴壁位移）。 磁畴转动主要受到各向异性场的影响；畴壁位移主要受到各种形式的钉扎作用，如内应力的钉扎，非磁性第二相的阻碍，晶界对畴壁位移的阻碍（也即晶粒大小对软磁性能的影响）。提高其起始磁导率的方法和措施：

① 提高饱和磁化强度Ms； ② 有效方法，使K1→0，λs→0； ③ 高温退火、真空热处理、氢气热处理； ④ 使材料杂质相对集中； ⑤ 真空熔炼、精炼； ⑥ 进行织构

2. 简述晶粒大小对常规磁性材料和纳米晶磁性材料矫顽力的影响规律，并说明为什么。

答：对于常规磁性材料而言，晶粒直径越小，矫顽力越大，一般成Hc 1/D的关系(D 为晶粒直径)。这是因为晶粒越小，相同体积内的材料含有的晶界数目越多。而晶界是畴壁位移所受阻力来源之一，晶界越多，畴壁位移过程将受到更多的阻力，从而导致矫顽力增大；对纳米晶而言，晶粒越小，矫顽力越小。根据随机各向异性理论，纳米晶材料的等效磁晶各向异性常数可以表述如下：Kc，其中Kc 为常规晶粒尺度下的磁晶各向异性常数，N为晶粒临界尺度（小于该尺度矫顽力不再遵循上述规律）内纳米晶的数目。晶粒越小，临界尺度内的纳米晶数目越多，N值越大，从而使矫顽力越小，从而使得矫顽力一般遵循Hc D6 的关系。

3. 简述Fe、Ni、Co（常温、常压下）的晶体结构（要求画出示意图）和磁性。

4. 请画出典型的磁性材料的磁滞回线（M-H）和磁化曲线，并在图中标出下Ms、Hc、最大磁导率max 和起始磁导率i ，并指出哪些是内禀磁参数？同时说明磁性材料的磁化机制。