磁性材料的研究进展（磁性材料的现状与应用）

导师介绍

车声雷

浙江工业大学材料学院二级教授、博导

磁电功能材料研究所所长

国家级高层次人才、浙江省特聘专家

课程介绍：从宏观角度讲解了浙工大磁电功能材料研究所的研究领域、研究方向：磁性材料，电子材料和磁电应用。课程分为四大板块：一、磁性材料简介：软磁与永磁；二、软磁材料的新进展与新应用；三、永磁材料的新进展与新应用；四、磁性材料产业的现状。

课程展示

车声雷教授的课程从基础出发，以公开讲座的角度，给许多非专业的听众带来通俗易懂的讲解。首先，车教授向大家提出一个问题：什么是磁性材料？有什么用？车教授用大家生活中日常接触的事物出发指出，磁性材料是重要的电子信息材料，只要是需要用电的东西，都必须使用磁性材料。

一个材料如果放在磁场中，只要产生了磁效应，就是磁性材料。磁性材料中又分为永磁材料与软磁材料两大类。其区分标准就是断电后该材料是否还能有磁力。永磁材料一般使用在电机转子，物体固定等需要恒定磁性的用途；软性材料则一般用在变压、变频、电感、滤波等电子电力及通信用途。然后，车教授用自己接受采访时一个简单的磁铁吸钉子的小实验，给学员们说明了上述的材料区别。

随后，车教授通过图表形式的讲解，给学员们讲解了从磁化来比较软磁材料和硬磁材料：磁滞回线。所谓回线，就是走了一圈的循环的状态。

对于永磁材料来说，矫顽力比较大的，必须有外界比较强的磁场变化，才能让他磁性消失或反向磁化。对于软磁材料来说，矫顽力非常小几乎接近于0，如果外界磁场没有了，磁性自然消失。

由此，车教授引出了磁性材料的发展进程：软磁更软、硬磁更硬。

磁性材料时人类最早利用的材料之一。人类社会的发展历史上，新材料对人类文明的进步具有重要的意义。磁性材料在一两百年前出现，由此催生了蒸汽时代和电气时代，并催生了信息时代的进步。

车教授讲解软磁材料时，从它的常用特性入手进行介绍：磁导率μi，饱和磁通密度Bs，功率损耗Pc，Pcv，并指出软磁材料一般使用磁导率较高的材料。同时指出，材料并不是一味地追求低损耗，而是更多地要求三方面的平衡或两方面的满足。

车教授给学员们讲了一个生活中的例子，新能源电车在使用过程中，材料温度逐渐升高，某些材料在随着温度的变高，损耗率等特性也会随之变化。因此在这种材料的选择中，我们通常会选用受温度影响较小的材料。

软磁材料的典型用途包括：信号处理（高磁导率、低损耗），电能转换（高磁导率，高饱和磁通密度，低功率损耗）。

车教授同时也介绍了主要软磁材料特性的比较：金属与铁氧体的区别。并分别对两种材料进行了详细的介绍。

在应用层面，车教授重点讲了磁性材料在电子信息产业中的应用，称之为电器产品“轻薄短小快省”的幕后英雄。如超薄型液晶电视机电源，这是车教授自己在日本工作时期的实战案例。如5G通信的基础元器件：隔离器和环形器、iphone13 pro主板中的部分磁性元器件等。另外，车教授提到，在“双碳”大背景下软磁材料的研发热点也包括高能效电源和高频软磁材料。