【正文】 據(jù)溶劑類型 一次固溶體 二次固溶體 按固溶度 有限固溶體 無限固溶體 按溶質(zhì)原子的占位 置換固溶體 間隙固溶體 按溶劑、溶質(zhì)原子間相對分布 無序固溶體 有序固溶體 ⑵ 金屬間化合物 合金中各組元 的化學性質(zhì)和原子半徑彼此相差很大，或者固溶體中溶質(zhì)的濃度超過了溶解度極限，就不可能形成固溶體，這時，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，共同組成一個新的、不同于其任一組元的典型結構的化合物。這些化合物統(tǒng)稱為金屬間化合物。 稀土元素和過渡元素可以形成許多金屬間化合物，其中許多是強磁性化合物，著名的高性能永磁合金SmCo5和 Sm2Co17就是典型的例子。 金屬 間化合物可以大約寫出其分子式，但不一定滿足正?；蟽r平衡的規(guī)律。 （三）、合金的磁性 ? 3d過渡族合金的結構和磁性 ? 稀土族合金的結構和磁性 ? 固溶體的結構和磁性 3d過渡族合金的結構和磁性 ? 多為無序固溶體，且多顯示鐵磁性； ? 合金的自發(fā)磁化與平均外層電子數(shù)（ 3d+4s）成函數(shù)關系（斯萊特 泡林曲線）（圖示） ? 多為固溶體和金屬間化合物。目前開發(fā)的稀土永磁材料都是以金屬間化合物為基的材料。 ? 晶體結構多為復雜的四方結構和六方結構。 ? 輕稀土化合物中 3d4f電子磁矩是屬鐵磁耦合，而重稀土化合物中 3d4f電子磁矩是亞鐵磁性耦合。 3 固溶體的結構和磁性 磁性合金，大部分為無序固溶體、有限固溶體和間隙固溶體；少數(shù)有序固溶體；相當多的金屬間化合物。 ? 形成 置換固溶體時，磁性組元間存在同種原子對和異種原子對兩種不同的交換作用，和非磁性組元間不存在交換作用，致使固溶體中交換相互作用的綜合結果改變，材料基本磁特性就改變。另一方面，由于溶質(zhì)、溶劑原子尺寸的差別，引起晶格畸變，存在應力，使材料的二次磁特性改變，特別對軟磁不利。 ? 形成間隙固溶體時，產(chǎn)生的應力比置換固溶體的大，對二次磁特性影響很大。 ? 有序化對磁性的影響很大，一方面是有序和無序固溶體原子環(huán)境不同，其交換相互作用不同，使基本磁特性變化；另一方面，在有序核形成初期，晶格畸變，而有序化后，有、無序共存都會產(chǎn)生應力，使二次磁特性也改變。 ? 本征磁特性；二次磁特性 back 167。 相變、脫溶和失穩(wěn)分解 ? 一、固態(tài)相變 定義 當外界條件（溫度、壓強）作連續(xù)變化時，固體物質(zhì)在確定的條件下，其化學成分或濃度、結構類型、晶體組織、有序度、體積、形狀、物理特性等一項或多項發(fā)生突變。 相變的驅(qū)動力和阻力 相變的方向 ΔG＜ 0 Δ G=－ VΔ gv＋ σ V＋ ε V 驅(qū)動力： VΔ gv 總的化學自由能 阻力：總界面能 ζV和總應變能 εV 金屬磁性材料的固態(tài)相變 主要通過熱處理工藝來控制。對于軟磁，常通過高溫退火，讓材料在室溫附近保持均勻的單相，使界面能和應變能盡量降低，以獲得高（ μ）和低（ Hc），對于永磁常通過淬火和低溫時效處理，讓材料具有多相結構，來提高（ Br）和（ Hc）。 二、過飽和固溶體的脫溶 定義：過飽和固溶體析出第二相，而其母相仍然保留，但濃度由過飽和達到飽和的相變。 條件 ：固溶度隨溫度、成份、壓強變化。 分類 連續(xù)脫溶 不連續(xù)脫溶 脫溶過程 α GP區(qū) θ “ θ‘ θ α：母相 GP區(qū)：溶質(zhì)原子偏聚區(qū) θ‘ 、 θ“：過渡相 θ：新相 平衡相：應變能最小，界面能最高； 過渡相；應變能居中而偏高，界面能居中而偏低 GP區(qū)：界面能和應變能較小 脫熔對磁性合金的影響 ⑴、金屬軟磁合金 使雜質(zhì)從合金中脫熔；控制雜質(zhì)的分布狀態(tài)?？梢杂行У馗纳坪辖鸬能洿盘匦?。 ⑵ 金屬永磁合金 脫溶對金屬永磁特性的提高有重要作用，特別是析出硬化磁鋼。 脫溶過程 α GP區(qū) θ “ θ‘ θ α：母相 GP區(qū)：溶質(zhì)原子偏聚區(qū) θ‘ 、 θ“：過渡相 θ：新相 平衡相：應變能最小，界面能最高； 過渡相；應變能居中而偏高，界面能居中而偏低 GP區(qū)：界面能和應變能較小 脫熔對磁性合金的影響 ⑴、金屬軟磁合金 使雜質(zhì)從合金中脫熔；控制雜質(zhì)的分布狀態(tài)?？梢杂行У馗纳坪辖鸬能洿盘匦?。 ⑵ 金屬永磁合金 脫溶對金屬永磁特性的提高有重要作用，特別是析出硬化磁鋼 三、失穩(wěn)分解 過飽和固溶體的脫溶大部分為不連續(xù)的局部脫溶，形成非均勻的混合固溶體。但是當合金的成分、系統(tǒng)溫度、壓強、時效時間等條件綜合變化到適當?shù)臓顟B(tài)范圍，也可以發(fā)生全域性均勻的普遍脫熔，也就是發(fā)生勻相轉(zhuǎn)變。其中失穩(wěn)分解就是這種勻相轉(zhuǎn)變中的很重要的一類。 概念 當均勻固溶體中自由能與成份的關系滿足 時，此固溶體就會失去穩(wěn)定，而出現(xiàn)幅度越來越大的成分漲落，并最終分解為兩相。 特點 ? 勻相轉(zhuǎn)變，全域性的均勻、連續(xù)分解，系統(tǒng)中各處幾乎是同時發(fā)生，并非形核成長過程。 ? 濃度波幅度越來越大的漲落是依靠逆擴散來進行的。 ? 產(chǎn)生的兩相和母相的晶格類型是相同 的，僅晶格常數(shù)稍有偏差。 對金屬永磁材料的影響 分解時，控制磁性相成單疇，或造成對疇壁的釘扎?？墒共牧汐@得極高的矯頑力，具有優(yōu)異的永磁特性。 022 ?cf??167。 金屬磁性材料的織構化 一、織構化的概念 在材料結構一定的情況下，其晶?；虼女犜谝粋€方向上成規(guī)則排列的狀態(tài)，稱為織構。使多晶材料產(chǎn)生織構就是織構化。 織構的種類： ? 結晶織構 ? 磁性織構 ? 雙重織構 二、磁性織構的形成 ㈠、磁場熱處理 將磁性材料加熱到居里溫度附近，這時加上直流磁場，讓磁性材料在磁場中保溫一定時間并慢冷（或控速冷卻）到室溫。所加磁場的方向為該材料的宏觀易磁化方向。 磁伸縮理論 ? 能解釋部分材料的磁場熱處理效果 ? 純金屬 λs≠0，無磁場熱處理效果 ? 合金 λs→ 0，卻仍然磁場熱處理效果好 奈耳 — 谷口原子對方向性有序化理論 ㈡、磁場成型 將具有形狀各向異性的非單疇永磁粉末，在磁場中壓制或成型 （擠壓、注塑）制成粘結體，或再經(jīng)適當溫度燒結成永磁體，這些 永磁體就具有磁性織構。 二、結晶織構的形成 ㈠、反復冷軋熱處理 應力感生方向有序排列和晶格滑移感生方向有序排列 ㈡、定向結晶 使磁性合金從熔融狀態(tài)開始，嚴格控制溫度梯度進行冷卻，讓結晶沿一定方向進行，從而得到定向結晶。 ? 冷金屬板法 ? 發(fā)熱鑄型法 ? 蜂巢鑄型法 ? 概述 ? 理論基礎 ? 工業(yè)純鐵 ? 鐵 —硅合金 ? 鐵鎳合金 ? 鐵粉芯 ? 納米晶軟磁合金 第三章金屬軟磁材料 167。 概述 一、性能的基本要求 ? 貯能高 ? 高的飽和磁感應強度 ? 靈敏度高 ? 初始磁導率，最大磁導率，脈沖磁導率 ? 效率高 ? Hc低，電阻率高，損耗小 ? 回線矩形比高 ? 穩(wěn)定性好 磁滯回線較窄 矯頑力小 磁導率高 二、金屬軟磁材料的理論基礎 影響磁導率的因素；提高磁導率的措施；損耗 （一）、影響磁導率的因素 ? 機理 ： 可逆磁疇轉(zhuǎn)動 可逆疇壁位移 ? 動力 ：飽和磁化強度 ? 阻力 ： 內(nèi)應力、參雜、空泡、晶界 可逆磁疇轉(zhuǎn)動 可逆疇壁位移 其中 e f fsi KM 20?? ?dKMe f fsi ????3120??? sue f f KKK 231 ???疇壁厚度 雜質(zhì)直徑 雜質(zhì)體積濃度 （二）、提高磁導率的措施 提高飽和磁化強度 Ms 有效方法，使 K1→ 0， λs→ 0 高溫退火 真空熱處理 氫氣熱處理 使材料雜質(zhì)相對集中 真空熔煉、精煉 進行織構化 提高飽和磁化強度 Ms ? Ms主要由材料的成分決定，而所有軟磁材料都含有鐵，要想在很大程度上提高飽和磁化強度是不可能的。提高 Ms不能作為改善磁性能的主要途徑 。 例如： 含鎳量為 79%左右的鎳鐵合金經(jīng)特殊的熱處理后，初始磁導率和最大磁導率可以比鐵 硅合金高幾倍至幾百倍，但其 Ms卻只有后者的一半左右。 有效方法，使 K1→ 0， λs→ 0 ?