磁性合金

磁性合金magnetic allow

磁性合金在外加磁场中，可表现出三种情况:(1)不被磁场吸引的，叫反磁性材料;(2)微弱地被磁场所吸引的物质，叫顺磁性材料;(3)被磁场强烈地吸引的物质，称铁磁性材料，其磁性随外磁场的加强而急剧增高，并在外磁场移走后，仍能保留磁性。金属材料中，大多数过渡金属具有顺磁性;只有Fe、Co、Ni等少数金属是铁磁性的。
表现
磁性合金在外加磁场中，可表现出三种情况:(1)不被磁场吸引的，叫反磁性材料;(2)微弱地被磁场所吸引的物质，叫顺磁性材料;(3)被磁场强烈地吸引的物质，称铁磁性材料，其磁性随外磁场的加强而急剧增高，并在外磁场移走后，仍能保留磁性。金属材料中，大多数过渡金属具有顺磁性;只有Fe、Co、Ni等少数金属是铁磁性的。
磁性的原因
物质的磁性与其内部电子结构有关。反磁性金属的原子中电子都已成对，正、反自旋的电子数目相等，由电子自旋而产生的磁矩互相抵消，因此原子磁矩为零，故不为外磁场所吸引。顺磁性金属原子中，正反自旋的电子数目不等，原子的磁矩不为零。由于无规则的热运动，原子磁矩的方向各异。放入磁场时，原子磁矩沿磁场方向取向而略有偏转，表现出微弱的磁化，除去外磁场，原子磁矩又混乱分布，磁化消失。
铁磁性的起源和顺磁性相似，来自原子中未成对的电子。但在铁磁性材料内部还存在着称为"磁畴"的许多局部小区域，在这些小区域内，相邻的原子磁矩取向一致，趋于相互平等的排列;而各磁畴间的自发磁化方向是无序的，因此整块材料的宏观磁矩为零，对外不显示磁性。当处于磁场中时，各磁畴的磁矩会在一定程度上沿磁场方向排列，这样，一个磁畴沿磁场顺排一次就相当于许多原子磁矩的顺排。因此铁磁性材料与磁场间的相互作用，要比顺磁性物质大得多。除去外磁场，各磁畴仍力图尽可能保持原有磁场存在时所形成的取向，此时磁畴取得的部分顺排，就使材料保持有残留磁性，于是，该材料就"永久"磁化了。用一块永久铁摩擦铁磁材料，即可使之永久磁化。永磁材料的磁性，也可因加热或猛烈的撞击使磁畴方向变得无序而被破坏。
组成材料
金属中组成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。目前使用的永磁合金有稀土-钴系、铁-铬-钴系和锰-铝-碳系合金。其中稀土系列已经历三代。第一代永磁材料是以RECo5为代表(RE表示稀土元素)，以SmCo5性能最好;以后出现减少稀土用量的第二代永磁材料Sm2Co17等;80年代开发成功的Nd-Fe-B钕铁硼是第三代，其中主要成份是铁(约占2/3)，成本显著降低，性能更好。我国生产的钕铁硼合金的磁性能，在国际上于领先地位。
应用领域
磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新兴技术领域中，有着日益广泛的应用。