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磁性材料的磁性能

时间:2015-08-25 13:34来源:未知 编辑:自动控制网
磁性材料主要是指由过度元素铁.钴.镍及其合金等材料。它们主要的磁性能如下。 磁性材料的磁性能 高导磁性.磁饱和性.磁滞性.非线性 一.高导磁性 指磁性材料的磁导率很高,(r1,可达102-105量级。使其具有被强烈磁化的特性。 分子电流和磁畴理论: 分子中电子的
   磁性材料主要是指由过度元素铁.钴.镍及其合金等材料。它们主要的磁性能如下。

    磁性材料的磁性能

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    高导磁性.磁饱和性.磁滞性.非线性 本文来自www.eadianqi.com

    一.高导磁性 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    指磁性材料的磁导率很高,(r>>1,可达102-105量级。使其具有被强烈磁化的特性。

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    分子电流和磁畴理论:

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    分子中电子的绕核运动和自转将形成分子电流,分子电流将产生磁场,每个分子都相当于一个小磁铁。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    由于磁性物质分子的相互作用,使分子电流在局部形成有序排列而显示出磁性,这些小区域称为磁畴。 本文来自www.eadianqi.com

    高磁导率的成因

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    磁性物质没有外场时,各磁畴是混乱排列的,磁场互相抵消;当在外磁场作用下,磁畴就逐渐转到与外场一致的方向上,即产生了一个与外场方向一致的磁化磁场,从而磁性物质内的磁感应强度大大增加——物质被强烈的磁化了。

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    广泛应用于电工设备电动机.电磁铁.变压器等线圈中都含有的铁心。就是利用其磁导率大的特性,使得在较小的电流情况下得到尽可能大的磁感应强度和磁通。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    非磁性材料没有磁畴的结构,所以不具有磁化特性。

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    磁性物质的磁化示意图

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    (a)无外场,磁畴排列杂乱无章。(b)在外场作用下,磁畴排列逐渐进入有序化。

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    二.磁饱和性

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    当外磁场(或励磁电流)增大到一定值时,磁性材料的全部磁畴的磁场方向都转向与磁场的方向一致,磁化磁场的磁感应强度BJ达到饱和值。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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    磁化曲线B和(与H的关系 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    注:当有磁性物质存在时,B与H不成比例,(与I也不成比例。

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    三.磁滞性 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    当铁心线圈中通有交变电流(大小和方向都变化)时,铁心就受到交变磁化,电流变化时,B随H而变化,当H已减到零值时,但B未回到零,这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    剩磁:当线圈中电流减到零 本文来自www.eadianqi.com

    (H=0),铁心在磁化时所 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    获的磁性还未完全消失,这 本文来自www.eadianqi.com

    时铁心中所保留的磁感应强

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    度称为剩磁感应强度Br

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    磁滞回线

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    根据磁性能,磁性材料又可分为三种: 本文来自www.eadianqi.com

    软磁材料(磁滞回线窄长。常用做磁头.磁心等). 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    永磁材料(磁滞回线宽。常用做永久磁铁).

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    矩磁材料(磁滞回线接近矩形。可用做记忆元件)。

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    磁性物质的分类 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    根据滞回曲线和磁化曲线的不同,大致分成三类:

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    (1)软磁材料(2)永磁材料(3)矩磁材料

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    其矫顽磁力较小,其矫顽磁力较大,其剩磁大而矫顽磁力小, 本文来自www.eadianqi.com

    磁滞回线较窄。磁滞回线较宽。磁滞回线为矩形。

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    (铁心)(磁铁)(记忆元件)

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    铸铁.铸钢及硅钢片的磁化曲线

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    常用磁性材料的最大相对磁导率.剩磁及矫顽磁力

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    永磁材料的主要性能 本文来自www.eadianqi.com

    第一代稀土永磁: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    钐钴(SmCo5),最大磁能积:199kJ/m3;

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    第二代稀土永磁:

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    稀土永磁合金(Sm2Co17), 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    最大磁能积:258kJ/m3;

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    第三代稀土永磁(1983):

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    钕铁硼(NdFeB),Br达约1.5T,Hc约950kA/m,Hci大,最大磁能积可超过300(实验400)kJ/m3但温度系数高

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    四.铁磁材料的磁损耗

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    当铁磁材料处于变化磁场中,会产生涡流损耗和磁滞损耗。

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    1.涡流损耗 本文来自www.eadianqi.com

    pFe=CFeD2f2B2 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    CFe:系数D:厚度

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    f:频率B:磁密

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    2.磁滞损耗 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    小磁铁来回翻转,摩擦耗能。ph=khfB2 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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