電子材料復(fù)習(xí)題練習(xí)
電子材料復(fù)習(xí)題練習(xí)
一、填空題
1. 、鐵氧體材料按其晶體結(jié)構(gòu)分為__、__ 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(biāo)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(yīng)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(xiàn)象稱為__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(jī)理主要有高應(yīng)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，這些空位對配方不準(zhǔn)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中產(chǎn)生能量損耗，稱為__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. 一般來講，技術(shù)磁化過程存在兩種磁化機(jī)制，分別為 _疇壁運(yùn)動__ 和 __磁疇轉(zhuǎn)動___ 。
10. 一般來講，鐵氧體材料其磁飽和磁化強(qiáng)度遠(yuǎn)于金屬軟磁材料，其應(yīng)用頻率遠(yuǎn)高于金屬軟磁材料。金屬軟磁材料低電阻率的特性導(dǎo)致 渦流 效應(yīng)， 渦流損耗限制了其在高頻段的應(yīng)用。
11. 品質(zhì)因數(shù)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：
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，這類化合物統(tǒng)稱為金屬間化合物。
2. 磁相變
答：磁性有序結(jié)構(gòu)向有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變（如反鐵磁與鐵磁結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變）或磁性無序結(jié)構(gòu)與有序結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)變過程，稱為磁相變。
3. 結(jié)晶織構(gòu)
在材料結(jié)構(gòu)一定的情況下，其晶粒在一個(gè)方向上成規(guī)則排列的狀態(tài)，稱為結(jié)晶織構(gòu)。
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。常稱做坡莫合金或叵姆合金
5. 磁性織構(gòu)
在材料結(jié)構(gòu)一定的情況下，其磁疇在一個(gè)方向上成規(guī)則排列的狀態(tài)。
6. 氧參數(shù)：
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(shù)，是指氧離子與小立方（又名子晶格）中最遠(yuǎn)一個(gè)面的距離。
7. 飽和磁化強(qiáng)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(nèi)磁體的磁矩矢量和為飽和磁化強(qiáng)度。
8. 磁性矯頑力
該磁學(xué)參數(shù)描述的是磁性材料磁化過程的難易的量，數(shù)值越大表示材料越難磁化。在M-H磁滯回線上, 矯頑力為使磁矩為零所需磁場大小。
三、辨析題：
1、現(xiàn)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曲線如下圖所示，請問：
�。�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開發(fā)磁性器件（假設(shè)不計(jì)成本）？若用于開發(fā)高頻器件，我們應(yīng)該選擇哪種器件？
2. 磁晶各向異性常數(shù)K1為磁性材料的內(nèi)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。請判斷上面說法的對錯(cuò)，同時(shí)說明原因。
答：不對，磁晶各向異性常數(shù)K1為材料的`內(nèi)稟磁特性，除與材料的成分相關(guān)外，還與其結(jié)構(gòu)相關(guān)。對成分相同F(xiàn)e-Ni合金，當(dāng)熱處理工藝不同時(shí)，其結(jié)構(gòu)、顯微組織將會不同,所以其K1值就有可能不相同。）
四、問答題：
1、簡述金屬軟磁材料磁化機(jī)制，同時(shí)說明提高其超始磁導(dǎo)率的方法和措施。 磁化機(jī)制（磁疇轉(zhuǎn)動，疇壁位移）。 磁疇轉(zhuǎn)動主要受到各向異性場的影響；疇壁位移主要受到各種形式的釘扎作用，如內(nèi)應(yīng)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(dǎo)率的方法和措施：
�、� 提高飽和磁化強(qiáng)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(gòu)
2. 簡述晶粒大小對常規(guī)磁性材料和納米晶磁性材料矯頑力的影響規(guī)律，并說明為什么。
答：對于常規(guī)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?yàn)榫ЯＴ叫�，相同體積內(nèi)的材料含有的晶界數(shù)目越多。而晶界是疇壁位移所受阻力來源之一，晶界越多，疇壁位移過程將受到更多的阻力，從而導(dǎo)致矯頑力增大；對納米晶而言，晶粒越小，矯頑力越小。根據(jù)隨機(jī)各向異性理論，納米晶材料的等效磁晶各向異性常數(shù)可以表述如下：Kc，其中Kc 為常規(guī)晶粒尺度下的磁晶各向異性常數(shù)，N為晶粒臨界尺度（小于該尺度矯頑力不再遵循上述規(guī)律）內(nèi)納米晶的數(shù)目。晶粒越小，臨界尺度內(nèi)的納米晶數(shù)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. 簡述Fe、Ni、Co（常溫、常壓下）的晶體結(jié)構(gòu)（要求畫出示意圖）和磁性。
4. 請畫出典型的磁性材料的磁滯回線（M-H）和磁化曲線，并在圖中標(biāo)出下Ms、Hc、最大磁導(dǎo)率max 和起始磁導(dǎo)率i ，并指出哪些是內(nèi)稟磁參數(shù)？同時(shí)說明磁性材料的磁化機(jī)制。
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