氧化铁，别名烧褐铁矿、烧赭上、铁丹、铁粉、红粉、威尼斯红（主要成分为氧化铁）、三氧化二铁等。化学式Fe2O3，溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、橡胶、塑料、建筑等的着色，是无机颜料，在涂料工业中用作防锈颜料。用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂，塑料、石棉、人造革、皮革揩光浆等的着色剂和填充剂，精密仪器、光学玻璃的抛光剂及制造磁性材料铁氧体元件的原料等。Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O.

四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁,是一种复杂的氧化物,其中1/3是Fe2+、2/3是Fe3+,Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3形成的化合物。（实质是Fe(FeO2)2,偏铁酸亚铁盐）。四氧化三铁为黑色晶体,加热至熔点(1594±5℃)同时分解,相对密度为5.18,具有很好的磁性,故又称为“磁性氧化铁”。它是天然产磁铁矿的主要成分,潮湿状态下在空气中容易氧化成三氧化二铁.不溶于水,溶于酸。近代测试表明,它实际是铁的混合价态化合物,化学式应为FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。在磁铁矿中由于Fe2+与Fe3+在八面体位置上基本上是无序排列的,电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移,所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。由铁在蒸汽中加热,或者将三氧化二铁在400℃用氢还原都可制得四氧化三铁.四氧化三铁用来做颜料和抛光剂等.磁性氧化铁能用于制造录音、录相磁带和电讯器材等。

磁滞回线

磁滞回线表示磁场强度周期性变化时，强磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线。它表明了强磁性物质反复磁化过程中磁化强度M或磁感应强度B与磁场强度H之间的关系。由于B=μ0(H+M)，若已知一材料的M-H曲线，便可求出其B-H曲线，反之亦然。式中μ0为真空磁导率。

磁滞回线是铁磁性物质和亚铁磁性物质的一个重要的特征，顺磁性和抗磁性物质则不具有这一现象。

将强磁性材料(包括铁磁性和亚铁磁性材料)样品从剩余磁化强度M=0开始，逐渐增大磁化场的磁场强度H，磁化强度M将随之沿图1中OAB曲线增加，直至到达磁饱和状态B。现增大H，样品的磁化状态将基本保持不变，因此直线段BC几乎与H轴平行。当磁化强度到达饱和值Ms时，对应的磁场强度H用Hs表示。OAB曲线称为起始磁化曲线。

此后若减小磁化场，磁化曲线从B点开始并不沿原来的起始磁化曲线返回，这表明磁化强度M的变化滞后于H的变化，这种现象称为磁滞。当H减小为零时，M并不为零，而等于剩余磁化强度Mr。要使M减到零，必须加一反向磁化场，而当反向磁化场加强到-Hcm时，M才为零，Hcm称为矫顽力。

如果反向磁化场的大小继续增大到-Hs时，样品将沿反方向磁化到达饱和状态E，相应的磁化强度饱和值为-Ms。E点和B点相对于原点对称。

此后若使反向磁化场减小到零，然后又沿正方向增加。样品磁化状态将沿曲线EGKB回到正向饱和磁化状态B。EGKB曲线与BNDE曲线也相对于原点O对称。由此看出，当磁化场由Hs变到-Hs，再从-Hs变到Hs反复变化时，样品的磁化状态变化经历着由BNDEGKB闭合回线描述的循环过程。曲线BNDEGKB称为磁滞回线。

BC及EF两段相应于可逆磁化过程，M为H的单值函数。由于磁滞现象，磁滞回线上任一给定的H，对应有两个M值。样品处于哪个磁状态，决定于样品的磁化历史。可以证明，B-H磁滞回线所包围的面积正比于在一次循环磁化中的能量损耗。

正常磁化曲线

图2 强磁体的正常磁化曲线

若磁化场的最大|H|值在小于|Hs|的范围内反复磁化，将得到小一些的磁滞回线(见图2)。所有磁滞回线中上述BNDEGKB为最大的一个，常称为极限磁滞回线。各磁滞回线两端顶点的连线称为正常磁化曲线，如图2中虚线所示，它和起始磁化曲线基本重合。

用B-H表示的强磁性材料的磁滞回线其走向和形状与M-H磁滞回线大致相同。在电工技术中更多使用B-H表示的磁滞回线。

上述磁滞回线是在磁场作缓慢变化时得到的，也称为准静态磁滞回线。在交变磁场作用时，仍然有磁滞现象，磁滞回线也是一闭合回线，称为动态磁滞回线。由于涡流效应等影响，动态磁滞曲线的形状和面积大小等都与准静态磁滞回线的不同。

可以证明，B-H磁滞回线所包围的面积正比于在一次循环磁化中的能量损耗。对准静态磁滞回线，此损耗仅为磁滞损耗，对于动态磁滞回线，此能量损耗包括磁滞损耗和涡流损耗等。

矫顽力

当H=-Hc时， B=0(B≈μ0(H+M) ，所以此时M≈0)，这说明使铁磁质完全消除剩磁需加反向磁场Hc，Hc称为矫顽力。因为H=B/μ0-M，严格地说使B=0与使M=0所需的矫顽力不一样，应当区分使M=0与使B=0的矫顽力。

在矫顽力不大时(即在H≪M时，B=μ0(H+M)≃μ0M)认为二者矫顽力一致(即B=0时M=0)。矫顽力的大小反映了铁磁材料保存剩磁状态的能力。正是按矫顽力的大小把铁磁质分成硬磁材料和软磁材料。

分类

磁滞回线一般可分为下面几种类型:

(1)正常磁滞回线。 这是绝大多数磁性材料所具有的回线形状与原点是对称的，或称S型回线。

(2)矩形磁滞回线，指Br/Bm>0.8的磁滞回线，这一般可以用热处理或胁强处理材料的方法来得到。

(3)退化磁滞回线。 若某种材料经过磁场热处理或胁强处理后在一定方向获得了矩形磁滞回线，若当在其垂直方向进行磁化的，常常会得到近于直线的磁滞回线，Br/Bs<0.2。

(4)蜂腰磁滞回线。在少数磁性材料中，例如某些含钴的铁氧体和叵明伐(perminvar)合金，在中等磁场强度下的磁滞回线呈现特殊的形状，即在Br附近的B值显著降低形如蜂腰。

(5)不对称磁滞回线。前面4种都称为对称回线(Hc=Hc)。而对同时含有铁磁性和反铁磁性成分的材料(例如粉末状钴表面有氧化钴层)，或者在恒定磁场中经过热处理的铁氧体，其磁滞回线常出现不对称，即Hc≠Hc。

(6)饱和磁滞回线。当磁化场足够大，使磁化达到饱和状态，这样得到的正常磁滞回线即为饱和磁滞回线。通常在这一状态下定义Hc和Br的大小。

应用

磁滞回线具有结构灵敏的性质，很容易受各种因素的影响。 磁滞回线的产生则是由于技术磁化中的不可逆过程引起的，这种不可逆过程在畴壁移动和磁畴转动的过程中都可能发生。磁滞回线所包围的面积，表示铁磁物质磁化循环一周所需消耗的能量，这部分能量往往转化为热能而被消耗掉。

磁滞回线反映了铁磁质的磁化性能。它说明铁磁质的磁化是比较复杂的，铁磁质的M、B和H之间的关系不仅不是线性的，而且不是单值的。亦即对于一个确定的H，M、B的值不能唯一确定，同时还与磁化历史有关。

不同的铁磁质有不同形状的磁滞回线，不同形状的磁滞回线有不同的应用。例如永磁材料要求矫顽力大，剩磁大;软磁材料要求矫顽力小;记忆元件中的铁心则要求适当低的矫顽力。为了满足生产、科研中新技术的需要就要研制新的铁磁材料使它们的磁滞回线符合应用的要求。磁滞回线为选材提供了依据。由于B-H磁滞回线所围面积与磁滞损耗成正比，在交流电器中磁滞损耗是有害的，它的存在既浪费了电能又使铁心发热，对设备不利，所以软磁材料的磁滞回线所围面积要尽量减小，以减少损耗。

软磁材料和硬磁材料

可以对磁场作出某种方式反应的材料杯称为磁性材料。根据物质在外磁场中表现出来磁性的强弱，能够将其分成抗磁性物质、顺磁性物质、铁磁性物质、反铁磁性物质和亚铁磁性物质。一般来说的磁性材料即指强磁性材料。磁性材料又根据其磁化的难易程度，一般分为软磁材料和硬磁材料。那么，新的问题来了，软磁材料和硬磁材料有什么主要的区别呢？软磁材料又经常被用来制作什么？现在，就由我来带领大家了解一下这个问题一下。

一、软磁材料和硬磁材料的区别

硬磁材料和软磁材料的主要区别在于硬磁材料的各向异性场高、磁滞回线面积大、矫顽力高、技术磁化到饱和需要的磁场大。因为软磁材料的矫顽力比较低，技术磁化到饱和并去掉外磁场后，它非常容易退磁，硬磁材料由于矫顽力高，经技术磁化到饱和并去掉磁场后，它依旧可以长期保持很强的磁性，所以硬磁材料又被称为永磁材料，恒磁材料。

1、磁材料的特性

1）磁性材料的磁化曲线

磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M-H或B-H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿Ms-Mr曲线变化。材料的工作状态相当于M-H曲线或B-H曲线上的某一点，该点常称为工作点。

2）软磁材料的常用磁性能参数

饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。

矩形比：Br∕Bs

矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。

磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。

初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。

居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。

损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe ，P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）

3）软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换

在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压-电流特性。器件的电压-电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并掌握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。

2、硬磁材料的特性

1）高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度；

2）高的矫顽(磁)力。矫顽力（符号为Hc）是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度；

3）高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度；

4）高的稳定性，即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。

二、软磁材料常用来制作什么

软磁材料（soft magnetic material）磁导率大，经常被用作电磁铁、滤波器、天线的磁性和磁带录音、变压器、录像的磁头等。

软磁材料，指的是当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。典型的软磁材料，可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度。软磁材料具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。

通俗来讲，硬磁性材料也就是永磁体，指磁化后能长久保持磁性的材料，常见的有高碳钢，铝镍钴合金，钛钴合金，还应用于磁记录，如录音磁带，录象磁带，电脑磁盘粉等，软磁性材料指磁化后不能保持原有的磁性，如软铁，硅钢，铁镍合金等。用来制造变压器，电磁铁等。