铝是不是导磁材料?其磁导率多少?
铝不是导磁材料(即磁性材料),磁导率为0。导磁材料一般是Fe、Co、Ni元素及其合金,稀土元素及其合金,以及一些Mn的化合物。磁性材料按照其磁化的难易程度,一般分为软磁材料及硬磁材料。
能对磁场作出某种方式反应的材料称为磁性材料。按照物质在外磁场中表现出来磁性的强弱,可将其分为抗磁性物质、顺磁性物质、铁磁性物质、反铁磁性物质和亚铁磁性物质。大多数材料是抗磁性或顺磁性的,它们对外磁场反应较弱。铁磁性物质和亚铁磁性物质是强磁性物质,通常所说的磁性材料即指强磁性材料。
扩展资料:
导磁材料的特性:
1、即使没有外磁场,在材料内部各个小区域(磁畴)内仍存在永久磁矩。但未经磁化的磁性材料在没有外磁场时各磁畴的磁矩方向是任意分布的,其矢量和为零,故材料整体并无磁性。
2、容易磁化。这是因为在外磁场作用下各磁畴的磁矩方向力图转到磁场方向,因而可得到很大的磁感应强度B。按公式B=μrB0(B0是在真空中的磁感应强度),磁性材料的相对导磁率μr是很大的。实际上磁性材料的μr达到10~10,而非磁性材料的μr≈1。
3、存在着磁饱和现象,即B随H增大而增大,但增大到一定值Bs后,就不再随H而增加。BS就是该磁性材料的饱和磁感应强度。出现饱和现象的原因是因为H达到一定值后所有磁畴的磁矩都转到磁场方向。由于这个原因,B和H便不成线性关系,因而 导磁率也不是常数,而是和磁场强度有关。
4、存在磁滞现象。即磁感应强度 的变化滞后于磁场的变化。
参考资料来源:百度百科-导磁材料
参考资料来源:百度百科-磁性材料(释义)
铝 Al
元素符号:Al
中文名称:铝
英文名称:Aluminum
原子序数:13
原子量:26.98
外围电子排布:3s2 3p1
核外电子排布:2,8,3
常见化合价:+3
密度:2.702
溶点:660.37
沸点:2519
所属周期:3
所属族数:IIIA
原子半径:1.82
离子半径:0.54(+3)
共价半径:1.18
同位素及放射性:Al-27
磁导率约等于1
(电阻率,20度)0.028欧姆.mm2/米
800摄氏度高温下与室温下相比电阻率变化较大.
软磁材料种类繁多,通常按成分分为:
①纯铁和低碳钢。含碳量低于0.04%,包括电磁纯铁 、电解铁和羰基铁。其特点是饱和磁化强度高,价格低廉,加工性能好;但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大,只适于静态下使用,如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。
②铁硅系合金。含硅量 0.5% ~ 4.8%,一般制成薄板使用,俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后,可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加,热导率降低,脆性增加,饱和磁化强度下降,但其电阻率和磁导率高,矫顽力和涡流损耗减小,从而可应用到交流领域,制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。
③铁铝系合金 。含铝6%~16%,具有较好的软磁性能,磁导率和电阻率高,硬度高、耐磨性好,但性脆,主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。
④铁硅铝系合金。在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感,脆性大,加工性能差。主要用于音频和视频磁头。
⑤镍铁系合金。镍含量30%~90%,又称坡莫合金,通过合金化元素配比和适当工艺,可控制磁性能,获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。其塑性高,对应力较敏感,可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。
⑥铁钴系合金。钴含量27%~50%。具有较高的饱和磁化强度,电阻率低。适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。
⑦软磁铁氧体。非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高(10-2~1010Ω·m ),饱和磁化强度比金属低,价格低廉,广泛用作电感元件和变压器元件(见铁氧体)。
⑧非晶态软磁合金。一种无长程有序、无晶粒合金,又称金属玻璃,或称非晶金属。其磁导率和电阻率高,矫顽力小,对应力不敏感,不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性,具有耐蚀和高强度等特点。此外,其居里点比晶态软磁材料低得多,电能损耗大为降低,是一种正在开发利用的新型软磁材料。
⑨超微晶软磁合金。20世纪80年代发现的一种软磁材料。由小于50纳米左右的结晶相和非晶态的晶界相组成,具有比晶态和非晶态合金更好的综合性能,不仅磁导率高、矫顽力低、铁损耗小,且饱和磁感应强度高、稳定性好。现主要研究的是铁基超微晶合金。
磁场屏蔽,用铝更好。
因电磁波在良导体中衰减很快,把由导体表面衰减到表面值的1/e(约36.8%)处的厚度称为趋肤厚度(又称透入深度),用d表示,有其中μ和σ分别为屏蔽材料的磁导率和电导率。
若频率f=100 MHz,对铜导体(σ=5.8×107/ ·m,μ≈μo=4π×10-7H/m)可求出d=0.00667mm。可见良导体的电磁屏蔽效果显著。如果是铁(σ=107/ ·m)则d=0.016mm。如果是铝(σ=3.54×107/ ·m)则d=0.0085mm。
为了得到有效的屏蔽作用,屏蔽层的厚度必须接近于屏蔽物质内部的电磁波波长(λ=2πd)。如在收音机中,若f=500kHz,则在铜中d=0.094mm(λ=0.59mm)。
在铝中d=0.12mm(λ=0.75mm )。
扩展资料:
磁导率μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比,即μ=B / H。
通常使用的是磁介质的相对磁导率
,其定义为磁导率μ与真空磁导率μ0之比,即
=μ/
。
相对磁导率
与磁化率χ的关系是:
=1+
。
磁导率μ,相对磁导率
和磁化率
都是描述磁介质磁性的物理量。
对于顺磁质
>1;对于抗磁质
<1,但两者的
都与1相差无几 。在大多数情况下,导体的相对磁导率等于1。在铁磁质中,B与 H 的关系是非线性的磁滞回线,不是常量,与H有关,其数值远大于1。
例如,如果空气(非磁性材料)的相对磁导率是1,则铁氧体的相对磁导率为10,000,即当比较时,以通过磁性材料的磁通密度是10,000倍。铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000。
参考资料:百度百科-磁导率
μ = 导磁率(magnetic permeability of material) (Henrys/meter)
μ 称之为导磁性材料的导磁率(permeability)。真空的导磁率定义为μo其值为 4π x 10^-7 H/m
其他的物质相对於真空的导磁率称之为相对导磁率(relative permeability)
相对导磁率可用来评估一种导磁材料其磁化容易的成度,例如钢(steel)常用於马达的制造,其相对导磁率约介於2000~6000之间,这表示同样的电流,如果采用矽钢片作为铁心则较空心的线圈能产2000~6000倍的磁通量,空气的导磁率与真空几乎是相同的。由此可知在变压器或马达铁心的材料,对其特性扮演了关键性的角色
按照物质的磁性能分,物质可分为铁磁物质和非铁磁物质两类,一般非铁磁物质的磁导率与真空的磁导率相差无几,而真空的磁导率为4π*10^-7亨/米(H/m),铁磁物质的磁导率与材料有关,一般为非铁磁物质的10^3-10^5倍。收音机中的磁棒通常为铁氧体,属于铁磁物质,磁导率一般很高,但具体多大应该看其使用铁氧体的具体参数。
压铸铝合金密度是2.66×10³kg/m³,挤压成型铝合金密度是2.73×10³ kg/m³ 。
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料。
铝合金在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。
扩展资料:
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可热处理强化.其特点是硬度大,但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系,可热处理强化,是室温下强度最高的铝合金,但耐腐蚀性差,高温软化快。
参考资料:百度百科-密度表
百度百科-铝合金