電子材料復習題練習

　　電子材料復習題練習

　　一、填空題

　　1. 、鐵氧體材料按其晶體結構分為_(kāi)_、__ 和_石（或六角晶系） 鐵氧體。

　　2.. 永磁材料的一個(gè)重要的性能指標為，其單位為MGOe。

　　3. (主軸型、平面型、錐面型)

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

　　5、磁化曲線(xiàn)隨晶軸方向的不同而有所差別，即磁性隨晶軸方向顯示各向異性，這種現象稱(chēng)為_(kāi)_磁晶各向異性______，它存在于所有鐵磁性晶體中，在__非晶磁性材料___ 中不存在。

　　6、金屬永磁材料高矯頑力機理主要有高應力型、__單疇型__、___成核型___和__釘扎型___。

　　7. 尖晶石鐵氧體在單位晶胞中，A位置共有__64__個(gè)，B位置共有___32___個(gè)，但實(shí)際占有金離子的A位置只有___8___個(gè)，B位置只有___16___個(gè)，其余空著(zhù)，這些空位對配方不準造成的成分偏離正分并對___摻雜_____有利。

　　8、磁性材料材料在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生能量損耗，稱(chēng)為_(kāi)_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___。

　　9. 一般來(lái)講，技術(shù)磁化過(guò)程存在兩種磁化機制，分別為 _疇壁運動(dòng)__ 和 __磁疇轉動(dòng)___ 。

　　10. 一般來(lái)講，鐵氧體材料其磁飽和磁化強度遠于金屬軟磁材料，其應用頻率遠高于金屬軟磁材料。金屬軟磁材料低電阻率的特性導致 渦流 效應， 渦流損耗限制了其在高頻段的應用。

　　11. 品質(zhì)因數是反映軟磁材料在交變磁化時(shí)能量的_和_損耗__的性能。

　　二、名詞解釋?zhuān)?/strong>

　　1. 金屬間化合物

　　答：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，這類(lèi)化合物統稱(chēng)為金屬間化合物。

　　2. 磁相變

　　答：磁性有序結構向有序結構轉變（如反鐵磁與鐵磁結構之間的轉變）或磁性無(wú)序結構與有序結構間的轉變過(guò)程，稱(chēng)為磁相變。

　　3. 結晶織構

　　在材料結構一定的情況下，其晶粒在一個(gè)方向上成規則排列的狀態(tài)，稱(chēng)為結晶織構。

　　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。常稱(chēng)做坡莫合金或叵姆合金

　　5. 磁性織構

　　在材料結構一定的情況下，其磁疇在一個(gè)方向上成規則排列的狀態(tài)。

　　6. 氧參數：

　　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，是指氧離子與小立方（又名子晶格）中最遠一個(gè)面的距離。

　　7. 飽和磁化強度

　　磁體在飽和磁化狀態(tài)（磁矩平行排列）時(shí)，定義單位體積內磁體的磁矩矢量和為飽和磁化強度。

　　8. 磁性矯頑力

　　該磁學(xué)參數描述的是磁性材料磁化過(guò)程的難易的量，數值越大表示材料越難磁化。在M-H磁滯回線(xiàn)上, 矯頑力為使磁矩為零所需磁場(chǎng)大小。

　　三、辨析題：

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

　�。�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，我們該選擇哪一材料來(lái)開(kāi)發(fā)磁性器件（假設不計成本）？若用于開(kāi)發(fā)高頻器件，我們應該選擇哪種器件？

　　2. 磁晶各向異性常數K1為磁性材料的內稟磁特性，只與材料的成分有關(guān)。故對Fe-Ni合金，只要其成分相同，其K1值都相同。請判斷上面說(shuō)法的對錯，同時(shí)說(shuō)明原因。

　　答：不對，磁晶各向異性常數K1為材料的`內稟磁特性，除與材料的成分相關(guān)外，還與其結構相關(guān)。對成分相同Fe-Ni合金，當熱處理工藝不同時(shí)，其結構、顯微組織將會(huì )不同,所以其K1值就有可能不相同。）

　　四、問(wèn)答題：

　　1、簡(jiǎn)述金屬軟磁材料磁化機制，同時(shí)說(shuō)明提高其超始磁導率的方法和措施。 磁化機制（磁疇轉動(dòng)，疇壁位移）。 磁疇轉動(dòng)主要受到各向異性場(chǎng)的影響；疇壁位移主要受到各種形式的釘扎作用，如內應力的釘扎，非磁性第二相的阻礙，晶界對疇壁位移的阻礙（也即晶粒大小對軟磁性能的影響）。提高其起始磁導率的方法和措施：

　�、� 提高飽和磁化強度Ms； ② 有效方法，使K1→0，λs→0； ③ 高溫退火、真空熱處理、氫氣熱處理； ④ 使材料雜質(zhì)相對集中； ⑤ 真空熔煉、精煉； ⑥ 進(jìn)行織構  

　　2. 簡(jiǎn)述晶粒大小對常規磁性材料和納米晶磁性材料矯頑力的影響規律，并說(shuō)明為什么。

　　答：對于常規磁性材料而言，晶粒直徑越小，矯頑力越大，一般成Hc 1/D的關(guān)系(D 為晶粒直徑)。這是因為晶粒越小，相同體積內的材料含有的晶界數目越多。而晶界是疇壁位移所受阻力來(lái)源之一，晶界越多，疇壁位移過(guò)程將受到更多的阻力，從而導致矯頑力增大；對納米晶而言，晶粒越小，矯頑力越小。根據隨機各向異性理論，納米晶材料的等效磁晶各向異性常數可以表述如下：Kc，其中Kc 為常規晶粒尺度下的磁晶各向異性常數，N為晶粒臨界尺度（小于該尺度矯頑力不再遵循上述規律）內納米晶的數目。晶粒越小，臨界尺度內的納米晶數目越多，N值越大，從而使矯頑力越小，從而使得矯頑力一般遵循Hc D6 的關(guān)系。

　　3. 簡(jiǎn)述Fe、Ni、Co（常溫、常壓下）的晶體結構（要求畫(huà)出示意圖）和磁性。

　　4. 請畫(huà)出典型的磁性材料的磁滯回線(xiàn)（M-H）和磁化曲線(xiàn)，并在圖中標出下Ms、Hc、最大磁導率max 和起始磁導率i ，并指出哪些是內稟磁參數？同時(shí)說(shuō)明磁性材料的磁化機制。