第十章磁性材料

1、第十章第十章 磁性材料磁性材料p磁性材料是功能材料的重要分支p磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能p应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域，尤其在信息技术领域已成为不可缺少的组成部分。p信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能化方向发展；要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、小型化、高速度，而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低成本的特点。10.1 材料的磁性材料的磁性p分类按磁化率的大小和方向：抗磁性材料、顺磁性材料、强磁性材料抗磁性材料当磁化强度M为负时，介质表现为抗磁性。抗磁性物质的磁化率一般为-10

2、-5。这种物质的原子或离子的电子结构是闭层的，正、反旋转的电子数目相等，不产生磁矩。周期表在中前18个元素主要表现为抗磁性，并且在磁性陶瓷材料中，构成了几乎所有的阴离子，如O2-，F-，CL-，S2-，CO32-，N3-，OH-等，在这些阴离子中，电子填满壳层，自旋磁矩平衡。p分类按磁化率的大小和方向：抗磁性材料、顺磁性材料、强磁性材料顺磁性材料在具有未成对电子的原子、分子或离子中，由于存在未成对电子的轨道运动和自旋运动而具有磁矩，这种性质称为顺磁性，具有顺磁性的物质称为顺磁体。顺磁体的主要特征是：不论外加磁场是否存在，原子内部存在永久磁矩。顺磁体宏观无磁性，在外磁场作用下，磁矩可以规则取向，

3、物质显示极弱的磁性。顺磁体的磁化强度为正，且M严格与外磁场H成正比。顺磁体的磁化率小，一般为10-5。含有奇数个电子的原子或电子未填满壳层的原子或离子，如过渡族元素、稀土元素及铝铂等金属，都属于顺磁性物质。p分类按磁化率的大小和方向：抗磁性材料、顺磁性材料、强磁性材料(铁磁性、亚铁磁性)铁磁性即使无外加磁场，磁矩也按同一方向整齐排列，这种性质称为铁磁性，具有铁磁性的物质称为铁磁体。铁磁体在室温下磁化率可达103数量级，属于强磁性物质，如铁、钴、镍等。即使在较弱的磁场内，铁磁体也可得到极高的磁化强度，而且当外磁场移去后，仍可保留极强的磁性。p分类按磁化率的大小和方向：抗磁性材料、顺磁性材料、强磁

4、性材料(铁磁性、亚铁磁性)反铁磁性磁矩的排列并不只在一个方向发生，如果在一个晶面上的排列方向与其在相邻的另一晶面上的排列方向完全相反，这种物质称为反铁磁体。在反铁磁体中，由于磁矩相互抵消，所以不产生自发磁化，也不产生吸引力。在反铁磁体的磁矩排列中，如磁矩的大小不相同没有完全抵消时，磁矩不为零，这种物质称为亚铁磁性，即通常所说的磁铁矿、铁氧体等。铁磁性材料亚铁磁性材料顺铁性材料反铁磁性材料抗铁磁性材料HM五种磁体的磁化曲线示意图磁矩是表征磁性物体磁性大小的物理量，磁矩越大，磁性越强，即物体在磁场中受的力越大。电子绕原子核运动产生电子轨道磁矩；电子本身自旋，产生电子自旋磁矩。这两种微观磁矩是物质具

5、有磁性的根源。 J=mBJ为矢量积；B为磁感应强度。p磁矩任何一个封闭的电流都具有磁矩m，其大小为电流与封闭环型的面积的乘积。在均匀磁场中，磁矩受到磁场作用的力矩J为：HMHB0 r= / 0为介质的相对磁导率； = r-1定义为介质的磁化率，反映材料磁化的能力，无量纲，可正可负，取决于材料的不同磁性类别。HHMr1其中：p磁化强度一般磁介质无外加磁场时，其内部各磁矩的取向不一，宏观无磁性；但在外磁场作用下，各磁矩有规则取向，使磁介质宏观显示磁性，这就是磁化。 磁化强度M是单位体积的磁矩，表征物质被磁化的程度，与磁感应强度B和磁场强度H的关系为：p磁化曲线磁性物质因磁化产生的磁场是不会无限制增

6、加的，当外磁场(或激励磁场的电流)增大到一定程度时，全部磁畴都会转向与外场方向一致。这时的磁化强度将达到饱和值。p磁滞回线磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称为磁滞性。如图为磁性物质的滞回曲线。矫顽场Hc大的物质，由于消磁困难，称为硬磁材料， Hc10KA/m矫顽场小的物质，称为软磁材料， Hc1KA/m，能够在小的磁场中进行磁化或消磁。软磁材料经常用于变压器的铁芯或发电机的转子等高频电流机电设备中，这是由于交流发电情况下，磁场方向频繁改变，因此需要能量损失尽可能小，即需要选择磁滞回线包围面积小的材料。矩磁材料：其剩磁大而矫顽磁力矩磁材料：其剩磁大而矫顽磁力小，磁滞回线为矩形。小，磁滞回线为矩

7、形。p磁滞回线磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称为磁滞性。如图为磁性物质的滞回曲线。矫顽场Hc大的物质，由于消磁困难，称为硬磁材料， Hc10KA/m矫顽场小的物质，称为软磁材料， Hc1KA/m，能够在小的磁场中进行磁化或消磁。软磁材料经常用于变压器的铁芯或发电机的转子等高频电流机电设备中，这是由于交流发电情况下，磁场方向频繁改变，因此需要能量损失尽可能小，即需要选择磁滞回线包围面积小的材料。n永磁材料n2000年产值：65亿美元，占磁性材料70%n应用领域：电机50%，电声20%，测量与控制20%，其余10%n目前水平：nNdFeB： (BH）m =446KJ/m3（55.8MGOe）n

8、铁氧体（FB6N）：(BH）m =38.5 446KJ/m3 Br=440mT Hc=258.8kA/mn软磁铁氧体材料n2000年产量：26万吨（我国1/4），功率铁氧体25%，高磁导率20%，宽带射频铁氧体电子镇流器15%n进展： n磁导率：4104n工作频率：0.52MHz10.2 软磁材料软磁材料p在较弱的磁场下易于磁化，也易于退磁的材料称为软磁材料。p磁导率大，矫顽力小(Hc100A/m)，滞损耗低，磁滞回线呈细长条形。 p软磁材料按电阻率可分为金属软磁材料和铁氧体软磁材料两大类。p金属软磁材料由于其电阻率较低而主要应用于频率较低的场合；铁氧体软磁材料则在频率较高的场合被广泛采用。p

9、总的说来，衡量软磁材料性能优劣的主要参数是起始磁导率 i磁损耗 tan 温度稳定性 减落 D磁老化 Ia截止频率frp软磁材料的特性起始磁导率 i交变磁场下，储能特性，表征能量损耗起始磁导率即为材料的 i越高，则在相同电感量要求下，器件体积可以越小，线圈匝数也可减小，并且起始磁导率 i越高，越有利于减小漏磁。 jHBHi0limp软磁材料的特性磁损耗 tan 处于交变磁场中的软磁材料由于存在不可逆磁化，使得磁感应强度B滞后于外加交变磁场H ，滞后角为 ，从而导致软磁材料在储存能量的同时也会损耗能量，我们用tan 占来表征这种磁损耗。对于软磁材料，比损耗系数（低频弱场下， i） tan为常数）为

10、品质因数，一般（QQQiii1tantanchetantantantanp软磁材料的特性温度稳定性 单位为-1式中， 为温度为 下的磁导率， ref为温度为 ref下的磁导率对于软磁材料，比温度系数 / )(refrefrefep软磁材料的特性减落软磁材料尤其是铁氧体软磁材料在受到外加的电、磁、光、热和机械等冲击后，畴壁易于移动，表现出较高的磁导率；当冲击停止后一段时间内，离子或空位在自发磁化的影响下将逐渐向低能态的稳定状态迁移，从而导致磁导率下降，这种磁导率随时间的减落是一种可逆变化，它是材料的不稳定性之一。减落D：定义为在磁正常状态化之后，恒定温度下经过一定的时间间隔(t1t2) ，材料磁

11、导率的相对减小 ：减落系数： 减落因子：121D21lg/ttDd 1/dDF p软磁材料的特性磁老化 Ia软磁材料的磁性能随时间增长面不断下降，其原因除减落之外，还可能出现由于材料结构变化而引起的不可逆变化，称之为磁老化。磁老化系数截止频率fr121aImax21rrp软磁材料的特性居里温度Tc对于所有的磁性材料来说，并不是在任何温度下都具有磁性。一般地，磁性材料具有一个临界温度Tc ，在这个温度以上，由于高温下原子的剧烈热运动，原子磁矩的排列是混乱无序的。在此温度以下，原子磁矩排列整齐，产生自发磁化，物体变成铁磁性的。p软磁铁氧体材料软磁铁氧体是目前各种铁氧体中品种最多、应用最广泛的一种磁

12、性材料。工业生产的软磁铁氧体材料按晶体结构分主要有两大类：即属于立方尖晶石结构的Mn-Zn、Ni-Zn系铁氧体和平面型六角晶系的铁氧体。尖晶石结构软磁铁氧体尖晶石结构通式为AB2O4，其中A为Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Mg2+、Cd2+、Fe2+等，B为Fe3+。主要有：锰锌（MnZn）、镍锌（NiZn）和镁锰锌（MgMnZn）铁氧体。尖晶石晶胞结构尖晶石晶胞结构A A位金属离子位金属离子B B位金属离子位金属离子O O2-2-离子离子单位晶胞中单位晶胞中有有8 8个个MeFeMeFe2 2 O O4 4分子，可分子，可分为八个小分为八个小立方分区立方分区 8 8个个M

13、eFeMeFe2 2O O4 4分分子中，共含子中，共含3232个个O O2-2-，1616个个FeFe3+3+，8 8个个MeMe2+2+。 （Me2+）（Fe3+）p软磁铁氧体材料尖晶石结构软磁铁氧体Mn-Zn铁氧体Mn-Zn铁氧体是目前各种高性能中最好的一种，占总量的60%以上。Mn-Zn铁氧体主要由Fe2O3、Mn3O4、ZnO组成，添加一定的小料如：TiO2、CaCO3、Nb2O5等，获得优良性能的Mn-Zn铁氧体。国内外把Mn-Zn铁氧体分为高频低功耗铁氧体（又称为功率铁氧体）和高磁导率i两大类。如锰锌系软磁铁氧体材料主要是由具有尖晶石结构的mMnFe2O4 nZnFe2O4 与少

14、量Fe3O4组成的单相固溶体。p软磁铁氧体材料尖晶石结构软磁铁氧体Mn-Zn铁氧体Mn-Zn铁氧体主要特点是低损耗、高Bs，能在高频中使用。主要用于节能灯具、大屏幕液晶电视背景照明电源的开关化、电冰箱、空调器的变频化、电视机、录像机等家用电器待源的高效化。高i铁氧体不仅要求有高i，其值应在10000以上，还要有高Bs，损耗较低，且要求Tc高，才能满足通讯、计算机等IT产业的电子整机对各种器件小型化、微型化的需求。这些器件包括：局域网（LAN）、宽域网（WAN）等急需的隔离变压器、场致发光电源变压器、输入滤波器等。p软磁铁氧体材料尖晶石结构软磁铁氧体Mn-Zn铁氧体配方1：MnO 29.2mol

15、%、ZnO 16.4mol%、Fe2O3 45.6mol%、MgO 0.8mol%。适合于电视机的偏转磁圈。配方2： MnO 28mol%、ZnO 19mol%、Fe2O3 53mol%， 0=2000配方3： MnO 27mol%、ZnO 21mol%、Fe2O3 52mol%， 0=4000配方4：MnO 24mol%、ZnO 25mol%、Fe2O3 51mol%， 0=10000可以看出，随着ZnO含量的增加，起始0逐渐增大。p软磁铁氧体材料尖晶石结构软磁铁氧体Ni-Zn铁氧体NiZn铁氧体在高频领域中很重要的材料，由于电阻率高，可用于1200MHz的频率范围，要求这种材料有尽可能小的

16、磁损耗及起始磁导率的温度系数。主要材料NiO、ZnO、Fe2O3；添加剂为Li2O、V2O3、CuO等。其主要用途是生产片式电感。广泛应用于通讯和抗电磁干扰及电磁兼容设备。p软磁铁氧体材料尖晶石结构软磁铁氧体Ni-Zn铁氧体配方1：NiO 10mol%、ZnO 19mol%、Fe2O3 67.9mol%， CuO 3.1mol%， 0=850, m=4300,Tc=150,频率范围11000kHz。配方2： NiO 9.1mol%、ZnO 13.8mol%、 Fe2O3 75.1mol%， Co2O3 2.0mol%， 0=125, m=400, Tc=350,频率范围0.510MHz。配方3

17、： NiO 18.2mol%、ZnO 8.6mol%、 Fe2O3 73.1mol%， Co2O3 1.1mol%， 0=40, m=115, Tc=450,频率范围1050MHz。p软磁铁氧体材料平面型六角晶体结构的软磁铁氧体其易磁化方向垂直于六角结构C轴的平面，故将其称之为平面型六角结构铁氧体。比尖晶石软磁铁氧体的自然共振频率高很多，因此在高于300MHz的甚高频段使用时，具有比镍锌铁氧体更好的软磁特性。主要材料为Co2Z、Mg2Y。Co2Z型软磁铁氧体材料化学式为Ba3Co2Fe24O41，适用于1001000MHz频段，且在1000MHz频段以下使用时，其磁导率基本不发生变化。Co2Z

18、型软磁铁氧体的晶体结构离子取代对Co2Z磁性能的影响 p软磁铁氧体材料性能参数与改善途径软磁铁氧体材料应用的性能要求四高高的磁导率 I高的品质因数Q高的截止频率fr高的稳定性（ 、DF ）起始磁导率 i式中Ms为饱和磁化强度；K为晶体磁各向异性常数； 为磁致伸缩常数； 为内应力。ssiKM2312p软磁铁氧体材料性能参数与改善途径起始磁导率 i式中Ms为饱和磁化强度；K1为晶体磁各向异性常数； 为磁致伸缩常数； 为内应力。要提高 i通过掺杂和离子取代来提高材料的饱和磁化强度Ms ；选择磁晶各向异性常数K1小的材料体系；通过调整材料的烧结工艺来减小磁致伸缩系数 以及内应力 ；优化显微结构。如Mn

19、Fe2O4、 NiFe2O4 均是Ms 高、K1小的材料体系，加入Zn有利于减小K1。ssiKM23124理论上提高磁导率的条件2原料杂质少; 2气孔少且小，密度高 ；2材料晶粒均匀完整，尺寸要大，晶界要薄;2结构要均匀; 2消除内应力。p软磁铁氧体材料性能参数与改善途径起始磁导率 i式中Ms为饱和磁化强度；K1为晶体磁各向异性常数； 为磁致伸缩常数； 为内应力。要提高 i通过掺杂和离子取代来提高材料的饱和磁化强度Ms ；选择磁晶各向异性常数K1小的材料体系；通过调整材料的烧结工艺来减小磁致伸缩系数 以及内应力 ；优化显微结构。如MnFe2O4、 NiFe2O4 均是Ms 高、K1小的材料体系

20、，加入Zn有利于减小K1。ssiKM2312p软磁铁氧体材料性能参数与改善途径磁谱及截止频率磁谱软磁材料在弱交变磁场中，复磁导率 = - j“ 随频率变化的曲线，反映了磁导率的频率稳定性。对于立方晶系铁氧体来说，根据Snock公式： i和fr之间相互制约。其实对其它材料体系也有类似问题。sirMf31) 1(p软磁铁氧体材料性能参数与改善途径磁损耗从产生的原因看损耗因数tan 可分为磁滞损耗tanh、涡流损耗tane 、剩余损耗tan三者之和：磁滞损耗tanh ：是指软磁材料在交变场中存在不可逆磁化而形成磁滞回线，所引起材料损耗，大小正比于回线面积。减小磁滞损耗方法晶粒小、均匀、完整；晶界厚；

21、气孔少。 tantantantanehp软磁铁氧体材料性能参数与改善途径磁损耗从产生的原因看损耗因数tan 可分为磁滞损耗tanh、涡流损耗tane 、剩余损耗tan三者之和：涡流损耗tane ：由于电磁感应引起涡流而产生。对于金属磁性材料，由于其电阻率低，涡流损耗是主要的，而且随着频率的增加，损耗会急速增加。对于铁氧体材料，由于其电阻率高，涡流损耗小，故可在高频下使用。减小涡流损耗方法提高晶粒、晶界的电阻率；晶粒细化增加晶界数量。tantantantanehp软磁铁氧体材料性能参数与改善途径磁损耗从产生的原因看损耗因数tan 可分为磁滞损耗tanh、涡流损耗tane 、剩余损耗tan三者之和

22、：剩余损耗tan ：是软磁材料除涡流损耗和磁滞损耗以外的一切损耗，在低频弱场，主要是磁后效损耗，在高频场，共振尾巴延伸致低频场。与离子扩散和空位浓度关系密切减小剩余损耗方法减少气孔，减少空位的产生。磁导率温度稳定性主要通过体系选择、掺杂改性来实现。tantantantanehp软磁铁氧体材料性能参数与改善途径总之，要得到满意的软磁材料，从原材料与工艺方面要求必须用高纯度、高活性的共沉粉料或高纯氧化物为基本原料；粒度最好在0.1-0.25m内，一般不掺杂；晶粒均匀、完整、无气孔、内应力极小晶粒尺寸较大；晶界薄而整齐；烧结工艺：制造优良的MnZn铁氧体材料，必须采用严格的气氛烧结法如二次还原烧结法

23、、平衡气氛烧结法、高压充氮法；在基本配方中掺加改善损耗特性的添加剂，并调整工艺，达到提高 的目的。 金属及合金磁性材料与磁性陶瓷性能比较：金属及合金磁性材料与磁性陶瓷性能比较： 金属及合金磁性材料金属及合金磁性材料 磁性陶瓷磁性陶瓷电阻电阻 108106m 10106m损耗损耗 高频涡流损耗大高频涡流损耗大 高频涡流损耗小高频涡流损耗小磁导率磁导率 较高较高 较低较低饱和磁化强度饱和磁化强度 较高较高 仅为纯铁的仅为纯铁的1/31/5居里温度居里温度 较高较高 不高不高应用应用 低频大功率低频大功率 高频场合高频场合10.3 永磁材料（硬磁铁氧体）永磁材料（硬磁铁氧体）p永磁材料是指具有强的抗

24、退磁能力和高的剩余磁感应强度的强磁性材料。p主要参数有剩余磁感应强度Br、矫顽强力Hc和最大磁能积(BH)max，三者愈高，硬磁性材料性能越好。p硬磁铁氧体的化学式为MO-6Fe2O3 (M=Ba2+、Sr2+），具有六方晶系磁性亚铅酸盐型结构，如钡铁氧体BaFe12O19、锶铁氧体SrFe12O19和 铅铁氧体PbFe12O19。p它们具有剩余磁通量小、矫顽力大、电阻率大、密度小、重量轻、温度系数大、制造工艺简单等特点，其性能见表7-2。p硬磁铁氧体主要用于磁路系统中作永磁材料，以生产稳恒磁场，如用作扬声器、助听器、录音磁头等各种电声器件及各种电子仪表控制器件，以及微型电机的磁芯等。p永磁材

25、料是指具有强的抗退磁能力和高的剩余磁感应强度的强磁性材料。主要参数有剩余磁感应强度Br矫顽强力Hc最大磁能积(BH)max，三者愈高，硬磁性材料性能越好。硬磁铁氧体主要用于磁路系统中作永磁材料，以生产稳恒磁场，如用作扬声器、助听器、录音磁头等各种电声器件及各种电子仪表控制器件，以及微型电机的磁芯等。p永磁材料结构特征具有单轴各向异性结构（六方、四方或菱方等）。硬磁铁氧体的化学式为MO-6Fe2O3 (M=Ba2+、Sr2+），具有六方晶系磁性亚铅酸盐型结构，如钡铁氧体BaFe12O19、锶铁氧体SrFe12O19和 铅铁氧体PbFe12O19。它们具有剩余磁通量小、矫顽力大、电阻率大、密度小、

26、重量轻、温度系数大、制造工艺简单等特点。p永磁材料发展历史稀土永磁材料是稀土金属和过渡族金属形成的金属间化合物，是目前具有最高永磁特性的永磁材料。六十年代第一代稀土永磁材料（1:5型R-Co永磁，如SmCo5）七十年代第二代稀土永磁材料（2:17型R-Co永磁，如Sm2Co17 ）八十年代第三代稀土永磁材料（R-Fe-B永磁，如Nd2Fe14B ）。稀土永磁材料p稀土永磁材料稀土族元素的结构和磁性结构主要指原子序数为57镧(La)至71镥(Lu)的15个元素，加上性质类似的钇(Y)和钪(Sc)；晶体结构大都为密排六方结构。磁性钆Gd从0K到居里温度239K只表现出纯粹的铁磁性，但磁矩的取向随温

27、度而变。钆Gd以前的轻稀土铈(Ce)、钕(Nd)、钐(Sm)具有反铁磁性。重稀土金属铽Tb、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm) 表现为铁磁性或亚铁磁性。钇(Y)、钪(Sc)、镧(La)、镱(Yb)、镥(Lu)为非磁性稀土元素，但钇(Y)、钪(Sc)、镱(Yb)的离子具有磁矩。p稀土永磁材料SmCo5永磁材料Sm-Co之间可形成七种金属间化合物，其中SmCo5属六角晶系，点阵常数a=5.002，c=3.694。用于微电机、音像器件、驱动器和聚焦装置。烧结钐钴永磁体烧结钐钴永磁体p稀土永磁材料SmCo5永磁材料Sm-Co之间可形成七种金属间化合物，其中SmCo5属六角晶系，点阵常数a=

28、5.002，c=3.694。用于微电机、音像器件、驱动器和聚焦装置。烧结钐钴永磁体烧结钐钴永磁体p稀土永磁材料Sm2Co17 永磁材料Sm2Co17属于菱方晶系，是稀土永磁合金中磁稳定性最好的一种，居里温度很高，Tc=926，对于高温下的应用具有重要的意义。其中Sm2(Co、Cu、Fe、Zr)17合金的磁性能最好，并已商品化。已在工业上得到广泛应用。日本1986年 产量是50吨，用做电子表步进电机的转子和计算机、打印机及驱动器用的微型电机（150万台/月）p稀土永磁材料Nd2Fe14B 永磁材料第三代铁基稀土永磁，不含战略物质Co和Ni；它能吸起相当于自重640倍的重物，而铁氧体只能吸起自重的

29、120倍；居里温度不高，稳定性差。生产工艺多种多样，如烧结法、熔体快淬法、粘结法、机械合金化法等。稀土元素稀土元素R=Y,Nd,Pr,Gd,DyR2Fe14BR2（Fe1-xMx）14B基本化学式：离子置换化学式：M=Al,Si,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Ca,Ge典型材料：典型材料： Nd2Fe14B（钕铁硼）（钕铁硼）Nd2Fe14B稀土永磁材料为四方相，一个单胞中由4个分子组成，有68个原子；它们构成四方结构，易磁化轴为c轴，呈现铁磁性。应应用用领领域域中中国国/ /% %发发达达国国家家/ /% %音音 响响2 27 75 5油油田田除除腊腊器器2 22 2/ /电电 机机2 25

30、 51 17 7计计算算机机（V VC CM M）1 15 57 7核核磁磁共共振振仪仪/ /1 11 1电电子子束束聚聚焦焦/ /1 1磁磁 吸吸 盘盘1 15 5/ /磁磁 分分 离离8 8/ /仪仪 表表2 2/ /合合 计计1 10 00 01 10 00 0NdNd2 2FeFe1414B B永磁材料国内外应用比较表永磁材料国内外应用比较表 我国生产的大部分为中低档产品，适合于音响和电机使用；而高档产品如计算机VCM要求性能高：（BH）max320KJ/m3，加工精度高，产品一致性好 主要是美国、日本等发达国家等永磁生产厂家生产。 核磁共振仪和电子束聚焦则尚在研制阶段，而美、日等发达

31、国家已有生产和应用。10.4 其它磁性材料其它磁性材料p磁记录材料磁记录是利用磁头气隙中随信息变化的磁场将经过气隙的磁记录介质磁化，就把随时间变化的信息磁场转化为磁记录介质中按空间变化的强度分布。磁记录材料包括磁头材料、磁记录介质和磁光记录介质三部分。10.4 其它磁性材料其它磁性材料p磁记录材料磁头材料是磁头铁芯用的高密度软磁材料，用它做成记录（写入）或重放（读出）信息的换能器件，要求有较高的能量转换效率。对磁头材料有以下具体要求：最大磁导率m和高的饱和磁化强度Bs，以实现高效率记录；矫顽力Hc和剩余磁化强度Br要低，以减少磁头的磁损耗和剩磁，降低剩磁引起的噪声与非线性；电阻率要高，以降低损

32、耗，改善高频记录的频率响应特性；起始磁导率i要高，以提高重放磁头的灵敏度；磁导率的截止频率fr要高，以利于高频高速记录，提高使用频率上限；耐磨损、抗剥落、机械加工性好。p磁记录材料磁头材料磁头材料分为金属磁头材料和铁氧体材料两类。金属磁头材料主要有坡莫合金（Ni含量为30% 90%的NiFe合金）、铁铝合金、铁硅铝合金和非晶态钴基合金等，它们的优点是m和Bs值高，Hc低，缺点是值和硬度值低，使用寿命不如铁氧体。铁氧体磁头材料有烧结的MnZn和NiZn铁氧体，热压的MnZn和NiZn铁氧体以及单晶MnZn铁氧体等，与金属材料相比，它们的硬度高、耐磨性好、电阻率高，但Bs低。铁氧体磁头适合于高频下工作。p磁记录材料磁记录介质材料是涂敷在磁带、磁盘和磁鼓上面用于记录和存储信息的磁性材料。要求记录介质为矩形好的永磁材料，并具有以下性能：矫顽力Hc要适当高（1680KA/m），以便有效