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石家庄磁铁:看磁性材料在磁化过程中的“七十二变”

       石家庄磁铁:看磁性材料在磁化过程中的“七十二变” 
      在磁化曲线上,每一点都有一个磁感应强度和磁场的比值,称为导磁率。在磁化的不同阶段,磁性材料的导磁率也不同,导磁率在最高点称为最大导磁率。在磁化起始点的导磁率称为初始导磁率。导磁率是软磁材料的另一个非常重要的指标。

    那么,在磁化过程中,材料内部的磁矩究竟是怎样转动的?有两种方式使材料的磁矩产生转动:一是畴壁位移:材料磁化时,畴壁内部的原子磁矩逐渐转向外磁场的方向,畴壁逐渐推移,这样,与外磁场方向接近的磁畴面积逐渐扩大,而与外磁场方向相反的磁畴逐渐缩小。这种方式一般发生在非饱和阶段。二是磁矩一致转动:在外磁场的作用下,与外磁场方向相反的磁畴中的磁矩向外磁场方向整体转动,就象磁铁转动一样。这种方式主要发生在接近饱和阶段。

    由于磁滞现象,如果磁性材料从饱和点撤掉外磁场,也就是说使外磁场返回到零,那么材料的磁感不能同时降低到零,而是仍然存在一部分磁感Br,称为剩余磁感应强度,简称剩磁。之所以存在剩磁现象,是因为外磁场减小后,磁性材料内部的磁矩不能完全转回原来的方向,而是由于种种阻力会停留在先前的某个方向。这就是所谓的不可逆磁化。只有在极低的磁场中材料才可能发生完全的可逆磁化,一般情况下的磁化都不是完全可逆的。

    那么,如果现在有意地想让磁感返回到零,应该任何做呢?可以推断,应该对材料施加反向磁场。不错,施加反向磁场,磁感就会进一步降低,并且在某个特征磁场Hc处磁感恰好为零,这个磁场称为矫顽力。如果继续增大反向磁场,磁感则也会反向,并且随着反向磁场的增大而逐渐趋向反向饱和g点。同样,从g点逐渐降低反向磁场,磁感会沿曲线g-h-i饱和,最后又到达正向饱和c点。


    在磁中性状态(即没有外加磁场),磁性材料内部的磁矩成混乱排列,总的磁矩为零,因此材料显示的磁化强度也是零。 当磁性材料处于外加磁场中时,材料内部的磁矩就会受到磁场的作用力,磁矩会向外磁场的方向转动,就象磁铁在磁场中转动一样。这时,磁矩就不再是完全混乱排列的了,而是沿外磁场方向产生了一个总的磁化强度,这时我们说材料被磁化了。并且,外磁场越大,材料内部的磁矩向外磁场方向转动的数量和程度就越多。当外磁场足够大时,磁性材料内部所有的磁矩都会沿外磁场方向整齐排列,这时材料对外显示的磁化强度达到最大值,我们说材料被磁化到了饱和。达到饱和之后,无论怎样增大磁场,材料的磁化强度也不再增大。因此材料被磁化到饱和时的磁化强度称为饱和磁化强度,用Ms来表示。

    在工程上,一般不用磁化强度-磁场的关系画磁化曲线,而用磁感应强度-磁场的关系画磁化曲线。这时,磁化饱和时就有一个饱和磁感应强度(或者饱和磁通密度),用Bs表示。以后,如果没有特殊说明,我们都用的是B-H磁化曲线。饱和磁感应强度是磁性材料的一个重要指标。

    从上面的分析,我们知道材料的磁化强度随外磁场而变化。在科学实验和生产实际中,常把磁场和磁化强度的关系画成曲线,称为磁化曲线,如图所示。其中,横坐标表示外磁场的大小,纵坐标表示磁化强度的高低。磁化曲线一般可以分成三个阶段:可逆磁化阶段、不可逆磁化阶段、饱和阶段。

    磁性材料的反磁化过程:现在,让我们假设把磁性材料逐步磁化,随着磁场的增大,磁感应强度也增加,一直到饱和。整个磁化过程可以用图中的曲线O-a-b-c表示。 然后逐步减小外磁场,材料会发生什么情况?不难想象,外磁场减小,肯定会使材料的磁感降低,但有趣的是,磁感并不沿c-b-a原路返回,而是沿曲线c-d-e降低。也就是说,在从饱和点减小外磁场时,相应的磁感要高于初始磁化时的磁感,似乎是磁感的减小比磁场的降低“落后”或者“滞后”了。磁性材料的这种特性称为磁滞现象。磁滞现象是磁性材料的一个极其重要的特征。

    这样,外磁场正负变化一周,磁感会沿c-d-e-f-g-h-i-j-c变化一周,这条闭合曲线称为磁滞回线。磁滞回线所包含的面积代表外磁场对材料做的功,也就是所消耗的能量,称为磁滞损耗。

     石家庄天石磁材厂是一家集技术、开发、贸易于一体的具有多年永磁铁氧体生产经验的专业生产厂家,主营 磁钢,磁瓦,磁环,磁条,磁块,磁石,磁性板,磁铁,钕铁硼,强磁钕铁硼、磁力块、大方块磁铁、小方块磁铁、永久磁铁、强磁块,NdFeB;钕铁硼;磁性材料;磁铁;磁钢;磁石;烧结钕铁硼稀土永磁体;永磁材料;可为客户定向加工、制作。公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。欢迎惠顾!

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