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永磁材料磁性能测量方法介绍

大西洋仪器网  2017-06-09 17:50   点击 793

●永磁材料测量的对象

通常认为铁磁或亚铁磁材料都是磁性材料,这些磁性材料更进一步可分为二个独立的大类:软磁材料、永磁材料,主要判断依据是材料的矫顽力,根据IEC404-1标准的建议,矫顽力1000A/m是区分2种材料的界限。

永磁材料测量的对象为各类型的永磁材料,包括铝镍钴合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料等多种类型,材料的形状主要为:圆形、方块、环形、瓦形等。

●永磁材料测量的内容

根据GBT 3217-2013 《永磁材料磁性试验方法》规定,永磁磁性能测量的内容主要包括以下磁性能参数:

饱和磁化场强度Hmax、剩磁Br;

矫顽力Hcb、内禀矫顽力 Hcj;

最大磁能积 (BH)max、回复磁导率 μrec;

磁滞回线或退磁曲线。

●永磁材料测量的特点

永磁材料测量需组建专用的测试系统,进行永磁磁性能测量,其与软磁材料的直流测试相比,永磁材料测量具有以下差异:

永磁材料测量会产生更高的磁场强度H,产生的磁场强度应比矫顽力Hcj至少大5倍,磁场的建立应足够的慢,从而避免与涡流相关的问题;

永磁材料测量一般使用电磁铁作为磁场源,其结构应进行特殊设计,由铁钴合金构成锥形磁极;

永磁材料测量不仅需要确定磁场强度H和磁感应强度B,而且需要确定与B显著不同的极化强度J(通常不适用于软磁材料)。

●永磁材料测量装置

装置组成:

永磁材料测量装置主要由励磁电源,电磁铁、B和H测量仪、计算机和软件等组成。

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永磁材料测量的原理:

双极性励磁电源产生并逐渐增大的直流电流,对电磁铁进行励磁;电磁铁在上下二个极头间产生的磁场,对柱状、方块、环形等形状的永磁样品进行磁化,该磁场与励磁电流成正比。

逐渐增大磁化电流,电磁铁将样品磁化到饱和状态,记录各点的B/J和H值,即可得到磁化曲线。

然后将磁化电流单调减小至零(此时样品的表面磁通密度即为剩磁Br)。

再改变电流的方向,慢慢地增加磁化电流使退磁曲线通过Hcb或Hcj,记录各点的B/J和H值,即可得到退磁曲线。

继续增大磁化电流,直至样品反向磁化到饱和状态;再将磁化电流单调减小至零,改变电流方向,慢慢增加磁化电流并使样品至饱和,记录各点的B/J和H值,即可得到磁滞回线。

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※B、J、H的测量方法

通过 B 线圈 + 磁通计测量磁通密度 B,并通过J=B-μ0H可得到J。

或通过 J 线圈 + 磁通计测量磁极化强度 J,并通过B=J+μ0H可得到B。

通过霍尔探头 + 特斯拉计测量磁场强度 H。

通过 H 线圈 + 磁通计测量磁场强度 H。

来源:大西洋仪器    编辑:韦文臻
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