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閱讀：130發(fā)布時(shí)間：2025-12-24
1. 永磁材料測(cè)量簡(jiǎn)介
1.1 永磁材料測(cè)量的對(duì)象
通常認(rèn)為鐵磁或亞鐵磁材料都是磁性材料，這些磁性材料更進(jìn)一步可分為二個(gè)獨(dú)立的大類：軟磁材料、永磁材料，主要判斷依據(jù)是材料的矯頑力，根據(jù)IEC404-1標(biāo)準(zhǔn)的建議，矯頑力1000A/m是區(qū)分2種材料的界限。
本文所介紹的永磁材料測(cè)量的對(duì)象為各類型的永磁材料，包括鋁鎳鈷合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料等多種類型，材料的形狀主要為：圓形、方塊、環(huán)形、瓦形等。
1.2 永磁材料測(cè)量的內(nèi)容
根據(jù)GBT 3217-2013 《永磁材料磁性試驗(yàn)方法》規(guī)定，永磁磁性能測(cè)量的內(nèi)容主要包括以下磁性能參數(shù)：
l 飽和磁化場(chǎng)強(qiáng)度Hmax、剩磁Br
l 矯頑力Hcb、內(nèi)稟矯頑力 Hcj
l 磁能積 (BH)max、回復(fù)磁導(dǎo)率 μrec
l 磁滯回線或退磁曲線
1.3 永磁材料測(cè)量的特點(diǎn)
永磁材料測(cè)量需組建專用的測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行永磁磁性能測(cè)量，其與軟磁材料的直流測(cè)試相比，永磁材料測(cè)量具有以下差異：
a) 永磁材料測(cè)量會(huì)產(chǎn)生更高的磁場(chǎng)強(qiáng)度H，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)比矯頑力Hcj至少大5倍，磁場(chǎng)的建立應(yīng)足夠的慢，從而避免與渦流相關(guān)的問題。
b) 永磁材料測(cè)量一般使用電磁鐵作為磁場(chǎng)源，其結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，由鐵鈷合金構(gòu)成錐形磁極。
c) 永磁材料測(cè)量不僅需要確定磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，而且需要確定與B顯著不同的極化強(qiáng)度J(通常不適用于軟磁材料)。
2. 永磁材料測(cè)量裝置
2.1 裝置組成
永磁材料測(cè)量裝置主要由勵(lì)磁電源，電磁鐵、B和H測(cè)量?jī)x、計(jì)算機(jī)和軟件等組成，如天恒測(cè)控所開發(fā)的TD8320永磁材料測(cè)試系統(tǒng)，遵循GB/T3217-2013和IEC60404-5，具體如下圖所示：
2.2 永磁材料測(cè)量的原理：
l 雙極性勵(lì)磁電源產(chǎn)生并逐漸增大的直流電流，對(duì)電磁鐵進(jìn)行勵(lì)磁；電磁鐵在上下二個(gè)極頭間產(chǎn)生的磁場(chǎng)，對(duì)柱狀、方塊、環(huán)形等形狀的永磁樣品進(jìn)行磁化，該磁場(chǎng)與勵(lì)磁電流成正比， 可達(dá) ± 3.2 T。
l 逐漸增大磁化電流，電磁鐵將樣品磁化到飽和狀態(tài)，記錄各點(diǎn)的B/J和H值，即可得到磁化曲線。
l 然后將磁化電流單調(diào)減小至零（此時(shí)樣品的表面磁通密度即為剩磁Br）。
l 再改變電流的方向，慢慢地增加磁化電流使退磁曲線通過Hcb或Hcj，記錄各點(diǎn)的B/J和H值，即可得到退磁曲線。
l 繼續(xù)增大磁化電流，直至樣品反向磁化到飽和狀態(tài)；再將磁化電流單調(diào)減小至零，改變電流方向，慢慢增加磁化電流并使樣品至飽和，記錄各點(diǎn)的B/J和H值，即可得到磁滯回線（如圖5所 示）。
2.3 B、J、H的測(cè)量：
l 通過 B 線圈 + 磁通計(jì)測(cè)量磁通密度 B，并通過J=B-μ0H可得到J。
l 或通過 J 線圈 + 磁通計(jì)測(cè)量磁極化強(qiáng)度 J，并通過B=J+μ0H可得到B。
l 通過霍爾探頭 + 特斯拉計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度 H
l 通過 H 線圈 + 磁通計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度 H
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