用磁化强度M表示。当H足够大时，再增加H,M也不会再增大，这时的磁化强度称为饱 和磁化强度M 磁化之后，铁磁物质内部的磁感应强度B大大增加，B=uX(H+M) 铁磁性物质的M、与温度有关，当温度升高到一定值后，M,降为零，这个温度称为居里 点，这是由于温度升高，热运动破坏了磁畴磁矩的定向排列作用。居里点越高，铁磁性物质 允许使用的工作温度就越高，铁的居里点为768℃。 (3)磁化曲线与磁化过程。如果将磁性物质置 于交变磁场中，当磁场强度H由零逐渐增强，磁感 应强度B就从零开始增大，这段曲线叫初始磁化曲 线。磁化曲线表示铁磁性物质以未被磁化状态为出发发 点，在外加磁场H作用下，产生磁感应强度B随H 变化的规律，如图1.5所示。 在不同阶段上，磁化过程是不同的。 0a段：软磁材料可逆磁化阶段，若H退回零， 则B也几乎退回零： 图15磁化曲线 ab段：软磁材料不可逆磁化阶段，B随H增加 而增加很快 bc段：软磁材料强磁化阶段： cd段：软磁材料饱和阶段，达到饱和磁感应强度B。 (4)磁滞回线。磁性材料被磁化后，当H增大到+H,时，B变为十B,达到磁饱和， 增加H,B不再增大。B,为饱和磁感应强度，H为饱和磁场强度 若H由十H,减小到零，B并不沿原曲线回到零，而是由十B,降到十B,即还剩下一部 分磁性，B,为剩余磁感应强度。 要想消除十B,得加反方向磁场H至一H。时，B=0一H。为矫顽力，即将剩磁感应强 度B,减为零时所需的反向磁场强度的大小。 进一步增大H,则反向磁化。当H为一H,时，达到反向饱和磁化，磁感应强度为一B。 当诚弱磁场强度H=0时，B由一B,减为一B。需加正向H至H时，B=0。 继续增大H,又达到饱和，形成一个封闭的曲线。 如果H继续按上述反复变化，则变化仍为该曲线。这种循环交变磁化过程中，磁感应 强度B与磁场强度H的关系曲线叫磁滞回线，如图1.6所示。 从磁滞回线可以看出：磁感应强度B滞后于所加磁场强度H:磁感应强度B不完全随 磁场强度H做线性变化。 不同磁性的物质其磁滞回线是不同的，如图17所示。 软磁材料的磁滞回线较窄而长，B,和H。较小，曲线变化较大。软磁材料加上较小的外 磁场，容易被磁化饱和，当外磁场撤除时，磁性即基本消失。录音机的磁头、变压器的铁心 等采用软磁材料。 硬磁材料的磁滞回线较宽而大，有较大的B,和H。硬磁材料需要加较大的外磁场才能 被磁化，经饱和磁化后撤除外磁场，磁性不消失，能保留较长时间，所以硬磁材料又称水磁 材料。磁铁、扬声器的磁钢、录音/录像磁带等采用硬磁材料
大大增加， 足够大时，再增加 也不会再增大，这时的磁化强度称为饱 降为零，这个温度称为居里 用磁化强度 表示。当 和磁化强度 与温度有关，当温度升高到一定值后， 磁化之后，铁磁物质内部的磁感应强度 铁磁性物质的 点，这是由于温度升高，热运动破坏了磁畴磁矩的定向排列作用。居里点越高，铁磁性物质 允许使用的工作温度就越高，铁的居里点为 由零逐渐增强，磁感 ）磁化曲线与磁化过程。如果将磁性物质置 于交变磁场中，当磁场强度 应强度 就从零开始增大，这段曲线叫初始磁化曲 线。磁化曲线表示铁磁性物质以未被磁化状态为出发 点，在外加磁场 随 所示。 作用下，产生磁感应强度 变化的规律，如图 退回零， 在不同阶段上，磁化过程是不同的。 段：软磁材料可逆磁化阶段，若 则 也几乎退回零； 段：软磁材料不可逆磁化阶段， 随 增加 而增加很快； 段：软磁材料强磁化阶段； 段：软磁材料饱和阶段，达到饱和磁感应强度 ）磁滞回线。磁性材料被磁化后，当 不再增大。 减小到零， 为剩余磁感应强度。 ，得加反方向磁场 减为零时所需的反向磁场强度的大小。 进一步增大 当减弱磁场强度 继续增大 强度 继续按上述反复变化，则变化仍为该曲线。这种循环交变磁化过程中，磁感应 的关系曲线叫磁滞回线，如图 从磁滞回线可以看出：磁感应强度 不完全随 做线性变化。 不同磁性的物质其磁滞回线是不同的，如图 所示。 和 较小，曲线变化较大。软磁材料加上较小的外 磁场，容易被磁化饱和，当外磁场撤除时，磁性即基本消失。录音机的磁头、变压器的铁心 等采用软磁材料。 硬磁材料的磁滞回线较宽而大，有较大的 和 。硬磁材料需要加较大的外磁场才能 被磁化，经饱和磁化后撤除外磁场，磁性不消失，能保留较长时间，所以硬磁材料又称永磁 材料。磁铁、扬声器的磁钢、录音／录像磁带等采用硬磁材料。 增加 若 分磁性， 要想消除 度 为饱和磁感应强度， 为饱和磁场强度。 增大到 时， 由＋ 并不沿原曲线回到零，而是由＋ 至 ，则反向磁化。当 由 减为一 。需加正向 至 时， 如果 变为＋ ，达到磁饱和， 降到 时， ，即还剩下一部 为矫顽力，即将剩磁感应强 为 时， 时，达到反向饱和磁化，磁感应强度为一 ，又达到饱和，形成一个封闭的曲线。 所示。 滞后于所加磁场强度 ：磁感应强度 与磁场强度 磁场强度 软磁材料的磁滞回线较窄而长， 。
原磁材料 图1.6磁滞回线 图1.7不同磁性的物质的磁滞回线 矩磁材料的磁滞回线窄，接近矩形。矩磁材料磁化所需要的外磁场力较小，但经饱和 磁化后撤除外磁场，磁性不消失，能保留较长时间，常用的是一些合成磁性材料。计算机的 硬盘/软盘等采用矩磁材料，便于记录“1”、“0”信息。 研究磁滞回线对我们使用磁性材料很有益处。例如在录音原理中，B.决定了录音信号磁 平大小，不同磁性材料的B,是不同的，因而有不同录音动态范围的磁带。又如，只有让录 音的磁场工作于磁滞回线的线性区才能最小限度地减小失真，因而不同材料制成的磁带使用 时要通过磁带选择开关给磁头加合适的偏磁电流。 3.磁性材料在交变磁场中的性能 (1)磁性材料在交变磁场中的磁性损耗包括磁滞损耗、涡流损耗、后效损耗。 (2)频率升高导致金属磁性材料中涡流损耗急剧增大，涡流作用引起集肤效应，使磁 通分布不均匀而降低材料的有效磁导率。 4.磁各向异性与磁致伸缩 由于构成一个晶体的原子在晶体各个方向上的排列情况不同，造成晶体沿不同方向的 磁性不同，这种现象称为磁各向异性，即不同方向的磁化能力不同。 磁性材料在外磁场中磁化时，在磁化方向上会发生伸长或缩短，这种现象称为磁致伸 缩。其原因是磁畴的变化引起晶体形状的改变。利用磁致伸缩原理可制成磁致伸缩换能器， 如超声波振荡器 1.3.2常用的软磁材料和硬磁材料 1.软磁材料 (1)硅钢片。硅钢片是铁硅的合金，含硅0.8%~45，硫小于1%，其电阻率高，磁 导率高，矫顽力低，铁损小，磁性能稳定。硅钢片不能在高频磁场下工作，只能用于工频和 音频，常用于电源变压器、音频变压器和铁心扼流圈等的铁心。为了减小涡流损耗，硅钢片 之间需采取绝缘措施，如在硅钢片上喷涂绝缘漆或进行氧化处理。 (2)铁镍合金。铁镍合金又称坡莫合金，属于精密软磁合金，它在弱磁场下和中磁场 下具有极高的磁导率和很低的娇顽力，并具有较好的防锈性能和良好的加工性能，有些品种
磁各向异性与磁致伸缩 软磁材料 硬磁材料 矩磁材料 图 磁滞回线 图 不同磁性的物质的磁滞回线 矩磁材料的磁滞回线窄，接近矩形。矩磁材料磁化所需要的外磁场力较小，但经饱和 磁化后撤除外磁场，磁性不消失，能保留较长时间，常用的是一些合成磁性材料。计算机的 硬盘／软盘等采用矩磁材料，便于记录“ ”信息。 研究磁滞回线对我们使用磁性材料很有益处。例如在录音原理中， 决定了录音信号磁 平大小，不同磁性材料的 是不同的，因而有不同录音动态范围的磁带。又如，只有让录 音的磁场工作于磁滞回线的线性区才能最小限度地减小失真，因而不同材料制成的磁带使用 时要通过磁带选择开关给磁头加合适的偏磁电流。 磁性材料在交变磁场中的性能 磁性材料在交变磁场中的磁性损耗包括磁滞损耗、涡流损耗、后效损耗。 频率升高导致金属磁性材料中涡流损耗急剧增大，涡流作用引起集肤效应，使磁 通分布不均匀而降低材料的有效磁导率。 由于构成一个晶体的原子在晶体各个方向上的排列情况不同，造成晶体沿不同方向的 磁性不同，这种现象称为磁各向异性，即不同方向的磁化能力不同。 磁性材料在外磁场中磁化时，在磁化方向上会发生伸长或缩短，这种现象称为磁致伸 缩。其原因是磁畴的变化引起晶体形状的改变。利用磁致伸缩原理可制成磁致伸缩换能器， 如超声波振荡器。 ，硫小于 ，其电阻率高，磁 导率高，矫顽力低，铁损小，磁性能稳定。硅钢片不能在高频磁场下工作，只能用于工频和 音频，常用于电源变压器、音频变压器和铁心扼流圈等的铁心。为了减小涡流损耗，硅钢片 之间需采取绝缘措施，如在硅钢片上喷涂绝缘漆或进行氧化处理。 铁镍合金。铁镍合金又称坡莫合金，属于精密软磁合金，它在弱磁场下和中磁场 下具有极高的磁导率和很低的矫顽力，并具有较好的防锈性能和良好的加工性能，有些品种 软磁材料 ）硅钢片。硅钢片是铁硅的合金，含硅
的铁镍合金具有矩磁特性。铁镍合金的成分配比以及合金中的气体和杂质含量对磁性能有很 大的昌影白 (3)软磁铁氧体。铁氧体是氧化铁与一种或几种金属氧化物等所组成的复合氧化物， 是一种非金属磁性材料。它的制造工艺接近陶瓷，又称磁性瓷。铁氧体质坚而脆，具有 很高的电阻率，涡流小，可工作于较高的频率上。铁氧体分软磁铁氧体和硬磁铁氧体两 大类。 软磁铁氧体具有软磁材料的基本性质，电阻率高，密度小，防锈，防蚀性能好，磁特 性可根据需要而改变。其缺点是B,低，温度稳定性差，易脆易断，延展性差。 常用的软磁铁氧体材料有： 锰锌铁氧体：以氧化铁、氧化锌、氧化锰为主要成分的复合氧化物。锰锌铁氧体呈黑 色，晶粒较大，结构紧密，初始磁导率较高，电阻率较小（p<10Q·cm),高频损耗大， 稳定性差 般工作在10MHz以下频率。常用做中波磁性天线、变压器磁心、电感器磁心 等。这种材料制成的磁性元件用字母“MX”表示。 镍锌铁氧体：以氧化铁、氧化镍、氧化锌为主要成分的复合氧化物。镍锌铁氧体呈棕 色，晶粒细小，结构多孔，磁导率低，电阻率较高（p≈10~10n·cm),高频损耗小，稳 定性好，可工作在1~300MHz的高频范围内，常用做短波磁性天线、电视机中频变压器磁 心等。这种材料制成的磁性元件用字母“NX”表示。 根据它们的特性，中波磁棒和短波磁棒可以通过颜色或电阻值进行区别。 2.硬磁材料 (1)硬磁铝镍钴。这是一种含有铝、镍、钴、铜的合金，技术上最为成熟，磁性能也 相当好。由于难于制造成形状复杂、尺寸精确的零件，需用稀有金属，因而大部分被硬磁铁 氧体代替。 (2)硬磁铁氧体。常用的有钡铁氧体和锶铁氧体。这类材料的剩磁、矫顽力虽不是很 高，但原材料丰富，成本低，因而应用广泛，大量用于话简、扬声器中。但由于其温度稳定 性差，限制了它在尖端技术中的应用。 (3)硬磁稀士钴。这是由稀士金属和铁族过渡金属钴所形成的一种金属化合物。具有 优异的磁性能，其矫顽力和最大磁能积（即BXH)是目前硬磁材料中最高的，具有良好的 温度稳定性，在小型化和微型化产品中广泛应用，如微型高保真耳机、超薄型扬声器、微型 电机等。 1.3.3电子设备中常见的软磁铁氧体元件 电子设备中常见的软磁铁氧体元件有天线磁棒，各种磁心、磁帽、磁环、磁杯等。 0● 1.磁棒 磁棒又称磁性天线，常在收音机、收录机 中做磁性天线用，其外形如图1.8所示。常用 的有圆棒形和扁形两种，其外形尺寸有多种。 图1.8常用磁棒外形 工作频率不同，磁性天线的材料也不同
硬磁材料 电子设备中常见的软磁铁氧体元件有天线磁棒，各种磁心、磁帽、磁环、磁杯等。 磁棒 图 的铁镍合金具有矩磁特性。铁镍合金的成分配比以及合金中的气体和杂质含量对磁性能有很 大的影响。 ）软磁铁氧体。铁氧体是氧化铁与一种或几种金属氧化物等所组成的复合氧化物， 是一种非金属磁性材料。它的制造工艺接近陶瓷，又称磁性瓷。铁氧体质坚而脆，具有 很高的电阻率，涡流小，可工作于较高的频率上。铁氧体分软磁铁氧体和硬磁铁氧体两 大类。 低，温度稳定性差，易脆易断，延展性差。 软磁铁氧体具有软磁材料的基本性质，电阻率高，密度小，防锈，防蚀性能好，磁特 性可根据需要而改变。其缺点是 常用的软磁铁氧体材料有： 色，晶粒较大，结构紧密，初始磁导率较高，电阻率较小（ 锰锌铁氧体：以氧化铁、氧化锌、氧化锰为主要成分的复合氧化物。锰锌铁氧体呈黑 ，高频损耗大， 稳定性差，一般工作在 ”表示。 以下频率。常用做中波磁性天线、变压器磁心、电感器磁心 等。这种材料制成的磁性元件用字母“ ，高频损耗小，稳 镍锌铁氧体：以氧化铁、氧化镍、氧化锌为主要成分的复合氧化物。镍锌铁氧体呈棕 色，晶粒细小，结构多孔，磁导率低，电阻率较高（ 定性好，可工作在 的高频范围内，常用做短波磁性天线、电视机中频变压器磁 心等。这种材料制成的磁性元件用字母“ ”表示。 根据它们的特性，中波磁棒和短波磁棒可以通过颜色或电阻值进行区别。 硬磁铝镍钴。这是一种含有铝、镍、钴、铜的合金，技术上最为成熟，磁性能也 相当好。由于难于制造成形状复杂、尺寸精确的零件，需用稀有金属，因而大部分被硬磁铁 氧体代替。 ）硬磁铁氧体。常用的有钡铁氧体和锶铁氧体。这类材料的剩磁、矫顽力虽不是很 高，但原材料丰富，成本低，因而应用广泛，大量用于话筒、扬声器中。但由于其温度稳定 性差，限制了它在尖端技术中的应用。 ）是目前硬磁材料中最高的，具有良好的 ）硬磁稀土钴。这是由稀土金属和铁族过渡金属钴所形成的一种金属化合物。具有 优异的磁性能，其矫顽力和最大磁能积（即 温度稳定性，在小型化和微型化产品中广泛应用，如微型高保真耳机、超薄型扬声器、微型 电机等。 所示。常用 磁棒又称磁性天线，常在收音机、收录机 中做磁性天线用，其外形如图 常用磁棒外形 的有圆棒形和扁形两种，其外形尺寸有多种。 工作频率不同，磁性天线的材料也不同
2.磁帽 磁帽又称磁罩，它主要用于中频变压器做调谐磁帽用。不同工作频率的中频变压器选 用不同材料的磁帽，其外形如图19所示。 图1.9磁帽的外形 3.磁心 磁心的种类很多，如图1.10所示，常用磁心有以下几种 (1)工字形磁心或王字形磁心主要用做中频变压器的磁心。工字形又称G形：王字形 磁心又称W形，其外形直径有3~l5mm不等。 (2)环形磁心。环形磁心话用于各种电子设备中，用做高频变压器、中频变压器或脉 冲变压器、输出变压器、电感线圈等的磁心，根据不同工作频率可以用MX型或NX型。 (3)柱形及柱螺纹形磁心。螺纹形磁心在收音机和电视机中常做中频变压器调节磁心。 它是用锰锌或镍锌材料压制而成，其螺距分为粗牙和细牙两种，外形尺寸有⑦2×12mm一8 ×16mm(o2,⑦8表示截面为圆，其直径为2mm,8mm:12mm,16mm表示长度)多种。在 更换磁心时应注意材料的性质，否则会影响电感量及线圈Q值。 (4)E形磁心。它主要用于制作输出变压器、级间变压器及扼流圈的磁心，多用低频锰 锌材料制成，根据不同用途，按中间舌宽的不同，可分为3~E36mm数种。 (5)U形磁心。U形磁心主要用于电视机的行输出变压器中，它是由锰锌铁氧体材料 制成，根据电视机行输出变压器要求有U13~U16型几种。 (6)双孔形磁心。双孔磁心一般用镍锌材料制成，用做电视机天线输入阻抗变换器中 的磁心。 (?)杯形磁环。杯形磁环又称碗形磁心，是用锰锌铁氧体制成，主要用于电视机显像 管或磁偏转示波管偏转线圈的磁心，又称偏转线圈磁心。不同尺寸或不同偏转角度的显像管， 其杯形磁环的尺寸不同。 工玉 圆柱形树 U序形 图1.10酸心的外形
磁帽又称磁罩，它主要用于中频变压器做调谐磁帽用。不同工作频率的中频变压器选 磁帽 工字形磁心或王字形磁心主要用做中频变压器的磁心。工字形又称 形；王字形 磁心又称 形，其外形直径有 不等。 环形磁心。环形磁心适用于各种电子设备中，用做高频变压器、中频变压器或脉 冲变压器、输出变压器、电感线圈等的磁心，根据不同工作频率可以用 型或 型。 柱形及柱螺纹形磁心。螺纹形磁心在收音机和电视机中常做中频变压器调节磁心。 它是用锰锌或镍锌材料压制而成，其螺距分为粗牙和细牙两种，外形尺寸有 表示截面为圆，其直径为 表示长度）多种。在 更换磁心时应注意材料的性质，否则会影响电感量及线圈 值。 形磁心。它主要用于制作输出变压器、级间变压器及扼流圈的磁心，多用低频锰 锌材料制成，根据不同用途，按中间舌宽的不同，可分为 数种。 形磁心。 形磁心主要用于电视机的行输出变压器中，它是由锰锌铁氧体材料 型几种。 用不同材料的磁帽，其外形如图 所示。 图 磁帽的外形 磁心 磁心的种类很多，如图 所示，常用磁心有以下几种。 制成，根据电视机行输出变压器要求有 双孔形磁心。双孔磁心一般用镍锌材料制成，用做电视机天线输入阻抗变换器中 的磁心。 ）杯形磁环。杯形磁环又称碗形磁心，是用锰锌铁氧体制成，主要用于电视机显像 管或磁偏转示波管偏转线圈的磁心，又称偏转线圈磁心。不同尺寸或不同偏转角度的显像管， 其杯形磁环的尺寸不同。 工、王字 形 字形 杯形 圆 柱 形 圆 环 形 字形 图 磁心的外形
思考与练习 1.1影响绝缘材料性能的主要因素是什么？如何起作用？ 12合成树脂分为几类？各有什么特点？每类常用的各有哪些 】3塑料的主要成分是什么？塑料分为几类？各有什么特点？每类常用的各有哪些？塑料有哪几方面 的用途？ 14绝缘胶黏剂有什么作用？502胶与环氧树脂胶性能上各有什么特点？ 1.5绝缘漆、橡胶、绝缘纸、层压板、绝缘油在电子工业中有什么用途？ 1.6常用的无机绝缘材料有哪些？各举例说明其特点及在电子工业中的用途。 1.7导电金属具有哪些特性？举例说明常用的高电导率材料特点及用途。 18常用的数铜板有哪些？如何选用数铜板？ 1.9常用的高电阻材料有哪些？ 1.10焊接材料包括哪些？共品焊锡有什么优点？为什么共晶焊锡具有这些优点？助焊剂和阻焊剂在 焊接中起什么作用？ 1.11举例说明常用的一些线材的命名及特点。选用线材时应注意什么？ 1.12什么是线规？中国线规是什么？中国线规有什么特点？ 113什么是磁导率、磁化强度、磁感应强度、居里点？ 1.14初始磁化曲线及磁滞回线各有什么特点？ 1.15从磁滞回线上如何区别硬磁材料、软磁材料、矩磁材料？ 1.16软磁MX铁氧体与NX铁氧体有什么不同？ 117举例说明电子设备中常见的软磁铁氧体元件有哪些？
软磁 影响绝缘材料性能的主要因素是什么？如何起作用？ 合成树脂分为几类？各有什么特点？每类常用的各有哪些？ 塑料的主要成分是什么？塑料分为几类？各有什么特点？每类常用的各有哪些？塑料有哪几方面 的用途？ 绝缘胶黏剂有什么作用？ 胶与环氧树脂胶性能上各有什么特点？ 绝缘漆、橡胶、绝缘纸、层压板、绝缘油在电子工业中有什么用途？ 常用的无机绝缘材料有哪些？各举例说明其特点及在电子工业中的用途。 导电金属具有哪些特性？举例说明常用的高电导率材料特点及用途。 常用的敷铜板有哪些？如何选用敷铜板？ 常用的高电阻材料有哪些？ 焊接材料包括哪些？共晶焊锡有什么优点？为什么共晶焊锡具有这些优点？助焊剂和阻焊剂在 焊接中起什么作用？ 举例说明常用的一些线材的命名及特点。选用线材时应注意什么？ 什么是线规？中国线规是什么？中国线规有什么特点？ 什么是磁导率、磁化强度、磁感应强度、居里点？ 初始磁化曲线及磁滞回线各有什么特点？ 铁氧体有什么不同？ 从磁滞回线上如何区别硬磁材料、软磁材料、矩磁材料？ 铁氧体与 举例说明电子设备中常见的软磁铁氧体元件有哪些？