沖擊法測量軟磁環(huán)形試樣磁性內(nèi)容

靜態(tài)磁性能是指鐵磁材料在直流磁場下表現(xiàn)的磁特性，它包括材料的磁化曲線，磁滯回線以及與之相關的一些常用參數(shù)，如下正航儀器設備有限公司為您簡單介紹：

1．測量前的準備工作

磁測量用試樣按其磁化磁路的不同，分成兩種基本形式，即閉合磁路(如環(huán)形或方柜形試樣)和非閉合磁路(又稱開磁路，如條狀或圓柱狀試樣)．環(huán)形試樣可直接繞以線圈通電流磁化，由于螺繞環(huán)產(chǎn)生的磁場不高，僅幾十奧斯特．因此環(huán)形試樣只適合于飽和磁化場不高的軟磁材料，如高磁導率的鐵鎳合金、鐵鋁合金和各類軟磁鐵氧體．對于那些需要幾百奧斯特以上才能磁化飽和的軟磁材料或永磁材料，一般都做成條狀，利用大螺線管在開磁路下或利用電磁鐵、磁導儀構成閉合磁路進行測量。

環(huán)形試樣應做成合適的尺寸，為了位它內(nèi)部磁化均勻，要求試樣的內(nèi)外徑差越小越好．可以用平均半徑代入螺繞環(huán)的磁場公式計算試樣內(nèi)的磁場，而引起誤差不大。繞制線圈前，應先用游標卡尺測出試樣的內(nèi)外徑Rt，x：及它的平均高度，以便計算試樣的截面積5。防止緊靠試樣繞線時造成內(nèi)應力，導致磁性下降，測量用環(huán)形試樣，一般應繞兩組繞組．由于次級線圈v2是用來計算磁通量的變化的，線圈的截面積應盡量與試樣一致，因此次級線圈應繞在里面。

在次級線圈N2外面可用較粗銅線繞初級線圈，但兩者必須互相絕緣，且都應該均勻地繞在試樣的整個圓周上，初級線圈風的因數(shù)可根據(jù)試樣飽和磁化時所需的磁場和磁化電流來確定．磁化電流不宜過大，因為導線發(fā)熱會引起試樣砒度升高，伎試樣性能發(fā)生變化．飽和磁化所需的磁場，對金屬軟磁材料約為矯頑力：Hl的10倍，對鐵氧體軟磁材料，倍數(shù)還要更高些。

2、關于退磁問題

鐵磁材料由于具有磁滯的特點，伎它的磁化狀態(tài)不僅與當時所加的磁場有關，而且還與其磁化歷史有關。因此決定一個試樣的磁化狀態(tài)，不僅要考慮到外加的磁化場，而且還要

考慮到它原來的磁化狀態(tài)．為了消除原磁化歷史對測量的影響，測量前必須對試樣進行退磁(即回到B一0，H＝o的磁中性狀態(tài))．這一點對軟磁材料的測量特別重要，尤其是在測量鐵磁材料的的時，退磁是否完全，對測量結(jié)果影響很大。

退磁方法有三種，種是熱退磁．它是將試樣加熱到材料的居里溫度以上，然后在無外場的條件下緩慢冷卻至室溫．這種方法的退磁效果最理想，而且還能消除應力，但實際操作不方便．

第二種方法是直流換向退磁法，即利用直流磁化裝置，先把樣品磁化到飽和，然后在緩慢降低直流磁化電流的同時，不斷改變電流的方向，直至電流為零．這種退磁法只要電流換向速度適當，電流減小速度均勻，退磁效果還是良好的，缺點是重復性鉸差，操作費時、麻煩．

第三種為交流退磁．它是將正弦交流電流產(chǎn)生的交變磁場加在試樣上，然后緩慢降低交流電流，位交變磁場的振幅逐漸平穩(wěn)地減小到零，達到退磁的目的，如圖7—22所示、例如可采用自鍋變壓器退磁或利用感應法退磁．自稿變壓器退磁是將它的輸出端直接接樣品初級繞組，在某一飽和電流下，降低自穩(wěn)變壓器的輸出，一直到輸出電壓為零此法僅需自穩(wěn)變壓器，只要降壓時平穩(wěn)，緩慢，該方法適合一般測量時試樣退磁場。

但要注意自穩(wěn)變壓器調(diào)到最小時輸出電壓應能為零．i，6應法退磁浸將感應線圈放在交變磁場中，感應線圈中產(chǎn)生的感應電流接至試樣初級，利用感應電流先將試樣磁化到飽和，然后將感應線圈緩慢地從交流磁場中拉出，試樣內(nèi)的磁場逐漸下降，當感應線圈遠離交流磁場后再轉(zhuǎn)過90。，這時感應線圈內(nèi)電流為零．這種退磁方法效果，特別適合于坡莫合金薄片等高磁導率材料的退磁．

實驗證明，退磁時使試樣磁感均勻減小比磁場均勻減小要好，因為對高磁導率材料，低場時H很小的改變就會引起；的很大變化，因此位試樣磁感均勻減小為好，由于鐵磁材料的磁后效(磁性能隨時間改變的現(xiàn)象)，試樣退磁后要過一段時間性能才能穩(wěn)定下來．這段穩(wěn)定的時間視材料不同而有差異，測量時，試樣退磁后需放置一定的時間．

3．磁化曲線的測量

磁化曲線分基本磁化曲線和起始磁化曲線．基本磁化曲線是指不同磁場H下，所得到的一簇對稱磁滯回線頂點的連線．基本磁化曲線上每一點都是一個穩(wěn)定的磁化狀態(tài)．因此，測量基本磁化曲線時，對每一個磁化電流都要來回換向幾次(即反復磁化若干次)，位試樣在給定的磁場下達到穩(wěn)定的磁化狀態(tài)．在磁測量中，將這種反復磁化的過程稱為磁鍛煉．而起始磁化曲線的測量是在退磁后(即試樣處在B＝0，H＝0狀態(tài))，磁場單調(diào)增加，同時在不同H下分別測得HI和Bi。然后連結(jié)各點(風，月夕即得起始磁化曲線．測量起始磁化曲線時，每點只能測一次，無法重復驗證，且后一點的s值又與前一點的有關，伎測量誤差每次累加，因此這種方法應用不廣．一般書上如沒有特別說明時，所指的磁化曲線都是指基本磁化曲線。

圖7—23為測量軟磁環(huán)形試樣直流磁化曲線和磁滯回線的原理線路圖．該線路為國家標準局在軟磁合金直流磁性能測量方法”(GB3657—83)中推薦的．它既適合鐵塔、鐵—鉆—釩、鐵—鋁系等軟磁合金，也適合軟磁鐵氧體材料直流磁性能的測量．

測量磁化曲線的步驟如下：

(1)首先應用感應法對試樣退磁．如圖所示，將KJ，X；置于z位置，試樣接人退磁回路．調(diào)節(jié)自穩(wěn)變壓器7，，使試樣磁化到飽和．然后將退磁變壓器7的次級繞組慢慢從退磁變壓器初級繞組中抽出到距試樣1米遠的距離，再將它轉(zhuǎn)90—度角，斷開交流電源，退磁完畢．

4、磁滯回線測量

磁滯回線是鐵磁材料的重要磁特性曲線，由回線可確定材料的剩磁B r，矯頑力Hd等重要參數(shù)．由于實際上測量的回線都是指飽和磁滯回線，而軟磁材料的H比5小得多，飽和后B基本不變，因此可利用這一點確定試樣是否到達飽和。http://www.upheartbreakhill.com