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永磁材料磁性能測量介紹
發(fā)布時間:
2019-08-02
來源:
www.fti168.com
本文所介紹的永磁材料測量的對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。
通常認(rèn)為鐵磁或亞鐵磁材料都是磁性材料,這些磁性材料更進一步可分為二個獨立的大類: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量的對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。
當(dāng)前常用的重要永磁材料主要有:
(1)稀土永磁材料,這是當(dāng)前磁能積的一大類永磁材料,為稀土族元素和鐵族元素為主要成分的金屬互化物(又稱金屬間化合物)。我國研制和生產(chǎn)的釹鐵硼稀土合金永磁材料。
(2)金屬永磁材料。這是一大類發(fā)展和應(yīng)用都較早的以鐵和鐵族元素(如鎳、鈷等)為重要組元的合金型永磁材料,主要有鋁鎳鈷(AlNiCo)系和鐵鉻鈷(FeCrCo)系兩大類永磁合金。鋁鎳鈷系合金永磁性能和成本屬于中等,發(fā)展較早,性能隨化學(xué)成分和制造工藝而變化的范圍較寬,故應(yīng)用范圍也較廣。鐵鉻鈷系永磁合金的特點是永磁性能中等,但其力學(xué)性能可進行各種機械加工及冷或熱的塑性變形,可以制成管狀、片狀或線狀永磁材料而供多種特殊應(yīng)用。
(3)鐵氧體永磁材料。這是以Fe2O3為主要組元的復(fù)合氧化物強磁材料(狹義)和磁有序材料如反鐵磁材料(廣義)。其特點是電阻率高,特別有利于在高頻和微波應(yīng)用。如鋇鐵氧體(BaFe12O19)和鍶鐵氧體(SrFe12O19)等都有很多應(yīng)用。除上述3類永磁材料外,還有一些制造、磁性和應(yīng)用各有特點的永磁材料。例如微粉永磁材料、納米永磁材料、膠塑永磁材料(可應(yīng)用于電冰箱門的封閉)、可加工永磁材料等。
根據(jù)GBT 3217-2013《永磁材料磁性試驗方法》規(guī)定,永磁材料磁性能測量的內(nèi)容主要包括以下磁性能參數(shù): 飽和磁化場強度Hmax、剩磁Br;矯頑力Hcb、內(nèi)稟矯頑力 Hcj; 最大磁能積 (BH)max、回復(fù)磁導(dǎo)率 μrec; 磁滯回線或退磁曲線
永磁材料磁性能測量需組建專用的測試系統(tǒng),進行永磁磁性能測量,其與軟磁材料的直流測試相比,永磁材料測量具有以下差異:
a)永磁材料測量會產(chǎn)生更高的磁場強度H,產(chǎn)生的磁場強度應(yīng)比矯頑力Hcj至少大5倍,磁場的建立應(yīng)足夠的慢,從而避免與渦流相關(guān)的問題。
b) 永磁材料測量一般使用電磁鐵作為磁場源,其結(jié)構(gòu)應(yīng)進行特殊設(shè)計,由鐵鈷合金構(gòu)成錐形磁極。
c) 永磁材料測量不僅需要確定磁場強度H和磁感應(yīng)強度B,而且需要確定與B顯著不同的極化強度J(通常不適用于軟磁材料)。
永磁材料測量裝置主要由勵磁電源,電磁鐵、B&H測量儀、計算機和軟件等組成,如湖南省永逸科技有限公司FE-2100H永磁材料測量裝置,完全遵循GB/T3217-2013和IEC60404-5,具體如下圖所示:


● 可測量材料:鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼和釤鈷、稀土等永磁材料;
● 可測量的樣品形狀: 圓柱、方塊、環(huán)形和瓦形等形狀的永磁材料;
● 可測量的磁性能:剩磁Br、矯頑力Hcb、內(nèi)稟矯頑力Hcj和最大磁能積BHmax等磁性能參數(shù);
● 可測溫度范圍:滿足常溫到200℃永磁材料溫度曲線的測量;(選配)
● 電磁鐵設(shè)計特點:采用極柱抱死結(jié)構(gòu)設(shè)計,改變了傳統(tǒng)電磁鐵鎖緊困難的物理性問題;
● 操作簡便:除設(shè)置永磁測量參數(shù)和擺放樣品外,測試過程一次性完成,測量時間短;
● 自動設(shè)定量程:采用微機控制和A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù),自動設(shè)定測試磁場和測試量程;
● 精確性:自動修正積分漂移和霍爾探頭非線性,從而保證測量數(shù)據(jù)的精確度;
● 可選配的測試工裝:
(1)可根據(jù)樣品測試需要選擇不同的工裝;
(2)提供測試需要的平極頭、收縮極頭、加熱極頭或瓦型極頭;
(3)提供與樣品匹配的固定J線圈。
● 操作系統(tǒng):Win XP/7/8/10中文或英文操作系統(tǒng);
● 語言顯示:支持中文或英文雙語顯示;
● 操作特點:
(1) 測量過程中測試波形曲線實時顯示,可隨時中止測量;
(2) 軟件最多可同時疊加顯示4條測量結(jié)果曲線,更直觀的比較不同條件下的差異;
(3) 軟件內(nèi)置各種材料的溫度系數(shù),可為溫度修正提供數(shù)據(jù)參考;
(4) 測量周期為30-120秒(具體取決于樣品類型和操作人員的熟練程度);
● 存儲特點:
(1) 測量結(jié)果自動保存(按測試編號保存或手動干預(yù)保存)
(2) 樣品編號、尺寸、參數(shù)等數(shù)據(jù)可自動保存,減少人工差錯;
(3) 軟件有打印預(yù)覽功能,也可直接打印測量結(jié)果和測試曲線;
(4) 測量結(jié)果和測試曲線可輸出為BMP等圖形格式,也可導(dǎo)出為數(shù)據(jù)表格形式,并可用Excel等軟件做統(tǒng)計處理;
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