第四章磁致伸缩与巴克好森效应

1、第二章第二章 力磁效应力磁效应磁致伸缩效应与压磁效应 铁磁体在外磁场中被磁化时，铁磁体在外磁场中被磁化时，其长度和体积都要发生微小其长度和体积都要发生微小变化，这种现象称为变化，这种现象称为磁致伸磁致伸缩效应缩效应。线磁致伸缩是由焦耳（Joule）于1842年发现的。与磁致伸缩效应相反，若给已若给已磁化了的铁磁体（如棒状铁磁体）磁化了的铁磁体（如棒状铁磁体）施加压力或拉力，从而产生应变施加压力或拉力，从而产生应变并伴随磁体内磁通密度的变化，并伴随磁体内磁通密度的变化，这种现象是磁致伸缩效应的逆效这种现象是磁致伸缩效应的逆效应，称为压磁效应，或维里拉应，称为压磁效应，或维里拉（Vilfari）效

2、应。）效应。通常可分为线磁致伸缩和体磁致伸缩。体磁致伸缩比线磁致伸缩要微弱得多，用途又少，因此，人们主要研究线磁致伸缩。除特别指明，磁致伸缩即指线磁致伸缩。如图所示，当线圈中通以电流时便产生磁场，这磁场会使置于线圈中的铁磁体磁化且伴随长度的微小伸长l。这一伸长是由于在磁化过程中磁畴发生旋转造成的。 线磁致伸缩是很微小的，相对变化只有1010一数量级，其数值随磁场增加而增加，最后达到饱和第一节铁磁性的基本概念第一节铁磁性的基本概念 （1）物质的磁性：物质的磁性：物质的磁性可分为抗磁性、抗磁性、顺磁性、反铁磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性铁磁性和亚铁磁性，前三种是弱磁性，后两种是强磁性。这

3、里只简单介绍与磁致伸缩关系密切的顺磁性和铁磁性。顺磁性和铁磁性。 顺磁质受外磁场作用后，感生出与磁场顺磁质受外磁场作用后，感生出与磁场同方向的磁化强度同方向的磁化强度 H，其磁化率，其磁化率 0，数值很小（数值很小（10一一10一一数量级），仅显示微数量级），仅显示微弱磁性，称为顺磁性。稀土金属、碱金属和铁弱磁性，称为顺磁性。稀土金属、碱金属和铁族元素的盐类等都是顺磁质。族元素的盐类等都是顺磁质。 铁磁质只要在不大的磁场下就能被磁化到饱铁磁质只要在不大的磁场下就能被磁化到饱和，和， 很大（很大（1010数量级），磁化强度数量级），磁化强度与磁场强度之间的关系是非线性的复杂关系，与磁场强度之间的

4、关系是非线性的复杂关系，反复磁化时出现磁滞现象（如图），这反复磁化时出现磁滞现象（如图），这种性质称为铁磁性。当铁磁质的温度高于铁磁种性质称为铁磁性。当铁磁质的温度高于铁磁居里温度居里温度T时，铁磁性将转变为顺磁性。纯时，铁磁性将转变为顺磁性。纯元素铁磁质只有具元素铁磁质只有具3电子的铁镍钴三种金属电子的铁镍钴三种金属和具有和具有4f电子的六种金属，但具有铁磁性的合电子的六种金属，但具有铁磁性的合金和化合物却多种多样。金和化合物却多种多样。（2）铁磁质的自发磁化）铁磁质的自发磁化 物质是由原子组成的，原子内部电子的运动要产生磁物质是由原子组成的，原子内部电子的运动要产生磁矩（这磁矩相当于矩（这

5、磁矩相当于38A的环形电流形成的），如果原的环形电流形成的），如果原子内不同电子产生的总磁矩为零，或者，虽然原子总子内不同电子产生的总磁矩为零，或者，虽然原子总磁矩不为零，但各原子的磁矩方向紊乱，则这种物质磁矩不为零，但各原子的磁矩方向紊乱，则这种物质就不会显示磁性。就不会显示磁性。铁磁质原子的磁矩不为零，且在任铁磁质原子的磁矩不为零，且在任一小区域内所有原子的磁矩都按一定方向排列，这种一小区域内所有原子的磁矩都按一定方向排列，这种现象称为自发磁化。现象称为自发磁化。自发磁化是磁有序物质内部相邻原子中电子之间的交自发磁化是磁有序物质内部相邻原子中电子之间的交换作用，克服了热运动的无序效应，让原

6、子磁矩有序换作用，克服了热运动的无序效应，让原子磁矩有序取向的结果。取向的结果。这种交换作用是非常强大的，若把它等这种交换作用是非常强大的，若把它等效成磁场的作用，可相当于效成磁场的作用，可相当于H10m的强磁场。的强磁场。人们平常见到的永久磁体的磁场就是由自发磁化产生人们平常见到的永久磁体的磁场就是由自发磁化产生的。的。（3）磁）磁 畴畴 铁磁体内部分成许多小铁磁体内部分成许多小区域（区域（10一一m数量级），数量级），每一小区域内的原子磁每一小区域内的原子磁矩都整齐排列起来，这矩都整齐排列起来，这就是磁畴。就是磁畴。 从理论上可证明磁畴的形成是以从理论上可证明磁畴的形成是以能量最低为原则能

7、量最低为原则的，在无外磁场的，在无外磁场时，时，磁畴都是自发磁化到饱和磁畴都是自发磁化到饱和，但其，但其磁化方向各不相同磁化方向各不相同，整个铁磁体，整个铁磁体的磁化强度是各个磁畴磁化强度的矢量和，其大小仍然为零，所以铁的磁化强度是各个磁畴磁化强度的矢量和，其大小仍然为零，所以铁磁体从整体来看对外并不显示磁性。磁体从整体来看对外并不显示磁性。 铁磁体的自发磁化和具有磁畴的特点使其当温度小于铁磁体的自发磁化和具有磁畴的特点使其当温度小于C时很容易磁时很容易磁化到饱和状态，即用较小的磁场就能使各磁畴磁化强度排列在一个方化到饱和状态，即用较小的磁场就能使各磁畴磁化强度排列在一个方向而显示很大的磁化强

8、度；当温度升高接近向而显示很大的磁化强度；当温度升高接近T时，热效应变得越来越时，热效应变得越来越显著，使磁化方向偏离原来方向，饱和磁化强度越来越小，达到显著，使磁化方向偏离原来方向，饱和磁化强度越来越小，达到时，时，打破这种有序的自发磁化，变成顺磁体。铁磁体的饱和自发磁化强度打破这种有序的自发磁化，变成顺磁体。铁磁体的饱和自发磁化强度与温度的关系如图所示。与温度的关系如图所示。 第二节第二节.铁磁体中的各种相互作用能铁磁体中的各种相互作用能磁致伸缩是满足能量最小条件的必磁致伸缩是满足能量最小条件的必然结果，因此分析铁磁体内的然结果，因此分析铁磁体内的相互相互作用能作用能对我们分析磁致伸缩的原

9、因对我们分析磁致伸缩的原因是大有好处的。是大有好处的。铁磁体的总能量是以下铁磁体的总能量是以下5种相互作种相互作用能的总和（这里及以后提到的能用能的总和（这里及以后提到的能量都理解成能量密度）量都理解成能量密度）(1)交换能：交换能：是由电子自旋间交换相互是由电子自旋间交换相互作用产生的能量，这种相互作用使电作用产生的能量，这种相互作用使电子自旋平行取向。子自旋平行取向。它没有经典的类比，纯属量子效应，来源于全同粒子系统中电子云的重叠。原子内两个电子的相互交换作用能可表示为：一一2A 其中、为两电子的自旋角动量，A称为交换积分，是原子间距离的函数，如图所示。如考虑的如考虑的系统为系统为，镍：，

10、钴：0，一般|（3）磁弹性能）磁弹性能 是由晶体是由晶体磁性磁性与与弹性弹性相互作用引起相互作用引起的，它也具有各向异性的特点。它包括的，它也具有各向异性的特点。它包括由外应力作用而产生的非自发形变的由外应力作用而产生的非自发形变的磁磁应力能应力能，应力可以通过磁应力能对磁化应力可以通过磁应力能对磁化过程起促进或阻碍作用，过程起促进或阻碍作用，这与压磁效应这与压磁效应有联系。有联系。 （4）退磁场能）退磁场能 如图如图4-6所示，所示，即为退磁场能，可表为：有限几何尺寸的铁磁体，有限几何尺寸的铁磁体，在外磁场在外磁场中被磁化后，中被磁化后，其两端面上出现的、其两端面上出现的、磁极，磁极，在铁磁

11、体内部产生在铁磁体内部产生的的与磁化强度矢量方向与磁化强度矢量方向相反的相反的磁场磁场，称为退，称为退磁场。磁场。当铁磁体被均匀磁化时，当铁磁体被均匀磁化时，退磁场可表成：退磁场可表成： H一一M式中是退磁因子，决定于铁磁体的几何形状。铁磁体与此退磁场相互作用的能量。Ed0 0 Hd d M 0 0 N M d M 1/2 0 N M 2MM（）外磁场能（）外磁场能 是由铁磁体与外磁场相互作用产生的能是由铁磁体与外磁场相互作用产生的能量。若铁磁体磁化强度为量。若铁磁体磁化强度为M，外磁场为，外磁场为H，它们的夹角为它们的夹角为，则外磁场能，则外磁场能 MH 因此它也是各向异性能，它是铁磁体磁因

12、此它也是各向异性能，它是铁磁体磁化的动力。化的动力。第三节磁致伸缩第三节磁致伸缩 前面已提到，磁致伸缩是前面已提到，磁致伸缩是为满足总自由能最小而发为满足总自由能最小而发生的，下面简略分析以上生的，下面简略分析以上各种能量的变化是如何影各种能量的变化是如何影响铁磁体的形状、大小、响铁磁体的形状、大小、长短的。长短的。假设一球形单畴样品除退磁假设一球形单畴样品除退磁场能场能V外，没有其外，没有其他相互作用，为降低这一能他相互作用，为降低这一能量，除体积要缩小外，还要量，除体积要缩小外，还要在自发磁化方向伸长而变为在自发磁化方向伸长而变为椭球形状，以减小退磁因子椭球形状，以减小退磁因子，这就是形状

13、效应（如图，这就是形状效应（如图）。）。 有一单畴样品在居里点有一单畴样品在居里点C以上是顺磁球体，当它冷却至以上是顺磁球体，当它冷却至TC以下时发生自发磁化。以下时发生自发磁化。对于铁，为了降低交换能，须使交换积分A增大，因而原子间距离须相应地增大（见图），结果体积也就随磁化而增大，这就是自发体磁致伸缩（如图（b）同时由于各向异性能的影响，产生线磁致伸由于各向异性能的影响，产生线磁致伸缩，其结果使圆球变为椭球缩，其结果使圆球变为椭球（如图（c）。 在在T，下，把上面的铁磁椭球放在外磁场中，当，下，把上面的铁磁椭球放在外磁场中，当H比比饱和磁化场饱和磁化场H小时，椭球的形变主要是线性磁致伸缩小

14、时，椭球的形变主要是线性磁致伸缩（体积几乎不变）。实验结果表明，线磁致伸缩与磁化过程密切相关，并表现出各向异性，被认为是由各向异性能引起的。当比当比大时，椭球的形变主要是体磁致伸缩。大时，椭球的形变主要是体磁致伸缩。 假若铁磁球是多畴结构，自居里温度冷却下来后，畴要自发形变，但球只改变大小，不改变形状（如图（b）。 在某方向加磁场磁化，各畴取向基本沿外磁场，在某方向加磁场磁化，各畴取向基本沿外磁场，各个自发磁化的形变伸长方向也要排列在外磁场各个自发磁化的形变伸长方向也要排列在外磁场方向，因此球在磁场方向伸长，在垂直于此方向方向，因此球在磁场方向伸长，在垂直于此方向缩短（如图（）所示）。缩短（如

15、图（）所示）。当铁磁体发生磁致伸缩时，其磁当铁磁体发生磁致伸缩时，其磁弹性能将会升高，致使这种形变弹性能将会升高，致使这种形变不可能无限制地进行下去，它实不可能无限制地进行下去，它实际上是多种能量相互制约，最后际上是多种能量相互制约，最后达总能量为最小的状态。达总能量为最小的状态。磁致伸缩的程度可用磁致伸缩的程度可用磁致伸缩磁致伸缩系数来表征，它定义为铁磁质长系数来表征，它定义为铁磁质长度的相对变化度的相对变化l / l， 图图4-10表明了表明了随外磁场随外磁场H的的变化规律。达到饱和磁化时，变化规律。达到饱和磁化时，为一确定值，称为饱和磁致伸缩为一确定值，称为饱和磁致伸缩系数，以系数，以表

16、示，表示，有正（铁）有正（铁）有负（镍）。有负（镍）。由于各向异性，不同晶由于各向异性，不同晶轴方向的饱和磁致伸缩轴方向的饱和磁致伸缩系数是不同的。系数是不同的。磁致伸缩效应的应用磁致伸缩效应的应用 利用此效应可制成电声换能器（磁致伸缩振子），它们很早就被用利用此效应可制成电声换能器（磁致伸缩振子），它们很早就被用于超声波的发生和检测，应用于音响探测仪、声呐、超声波洗涤灭于超声波的发生和检测，应用于音响探测仪、声呐、超声波洗涤灭菌，以及打孔、焊接等方面。为了获得较强的超声波，它们大多都菌，以及打孔、焊接等方面。为了获得较强的超声波，它们大多都在机械共振频率下使用，由于振子尺寸的限制，频率主要在

17、几千赫在机械共振频率下使用，由于振子尺寸的限制，频率主要在几千赫到几百千赫。此外还可制成稳频器、滤波器、振荡器、自动控制器到几百千赫。此外还可制成稳频器、滤波器、振荡器、自动控制器件等。件等。磁致伸缩的另一个重要应用是可制成应力传感器和转矩传感器。这磁致伸缩的另一个重要应用是可制成应力传感器和转矩传感器。这种应力传感器多用于检测吨以上的重量，现在一般采用磁致伸缩种应力传感器多用于检测吨以上的重量，现在一般采用磁致伸缩系数较大的硅钢片制成。在传感器电路中，输入应力与输出电压成系数较大的硅钢片制成。在传感器电路中，输入应力与输出电压成正比，精度一般为：，最高可达正比，精度一般为：，最高可达0.30

18、5。转矩传感。转矩传感器可直接利用机器转轴测量，且可测量出较小扭角转矩。器可直接利用机器转轴测量，且可测量出较小扭角转矩。当变压器、镇流器工作时，有时会产生振动噪声，这是由磁致伸缩当变压器、镇流器工作时，有时会产生振动噪声，这是由磁致伸缩效应产生的，是它不利的一面。效应产生的，是它不利的一面。一般动态磁致伸缩效应大的材料有纯镍、镍钴、镍铁、铁钴、铁铝一般动态磁致伸缩效应大的材料有纯镍、镍钴、镍铁、铁钴、铁铝等的以及镍、镍钴、镍铜钴铁氧体（陶瓷）等，它们具有较大的磁等的以及镍、镍钴、镍铜钴铁氧体（陶瓷）等，它们具有较大的磁致伸缩系数（致伸缩系数（10一一数量级），某些烯土铁金属化合物（数量级），

19、某些烯土铁金属化合物（Tb铽，铽，TbF）甚至高达）甚至高达数量级。近来又出现了一些非晶磁致伸数量级。近来又出现了一些非晶磁致伸缩材料，例如金属玻璃等。缩材料，例如金属玻璃等。第节威德曼效应及逆效应第节威德曼效应及逆效应 威德曼效应是沿着管状铁磁体的轴向通以电流，再在这个轴向施加磁场时，在这个轴的四周发生扭转的现象，电流产生的环状磁场和轴向磁场的合成磁场使得磁畴的排列发生变化，引起自发磁化强度M转动，由此产生的磁致伸缩效应造成了扭转。因此，威德曼效应即剪切磁致伸缩威德曼效应即剪切磁致伸缩效应效应。若在圆周方向加的是交流磁场，则产生扭转振动。虽然在9世纪60年代就发现了这个效应，但近来这种扭转振

20、子才找到应用。逆威德曼效应是指把管状铁磁体绕逆威德曼效应是指把管状铁磁体绕轴扭转时，若沿轴向施加磁场，则沿轴扭转时，若沿轴向施加磁场，则沿管的圆周方向产生磁化的现象。管的圆周方向产生磁化的现象。IHMs问题问题16以下哪个量对磁致伸缩影响较小A、材料各向异性B、磁畴取向C、居里温度D、自发磁化E、杨氏模量第节巴克好森效应第节巴克好森效应 当铁磁物质被磁化时，由于其中磁畴大小和取向变小的当铁磁物质被磁化时，由于其中磁畴大小和取向变小的不连续性，以致磁化过程以一系列小跳跃的形式进行不连续性，以致磁化过程以一系列小跳跃的形式进行（如图（）所示），这种效应称为（如图（）所示），这种效应称为巴克好森巴克

21、好森(Barkhousen)效应效应。如果把正在磁化的样品放在一个连接到放大器和扬声器如果把正在磁化的样品放在一个连接到放大器和扬声器的线圈之内，跳跃式的磁化过程，会引起一系列咔嗒声。的线圈之内，跳跃式的磁化过程，会引起一系列咔嗒声。巴克好森效应一般发生在磁滞回线的陡峭部分，是支持巴克好森效应一般发生在磁滞回线的陡峭部分，是支持磁畴理论的一项重要依据。此效应产生的信号特征依赖于磁畴理论的一项重要依据。此效应产生的信号特征依赖于材料的微组织结构和应力状态。材料的微组织结构和应力状态。此效应是巴克好森在此效应是巴克好森在19191919年发现的，他的目的在于阐明年发现的，他的目的在于阐明磁畴的运动

22、。年代后，它得到了更深入的理论研究，磁畴的运动。年代后，它得到了更深入的理论研究，同时开拓了众多应用领域。同时开拓了众多应用领域。我们知道，铁磁质都是由一个个小磁畴组成，我们知道，铁磁质都是由一个个小磁畴组成，每个磁畴内的原子磁矩都沿同一方向排列，但每个磁畴内的原子磁矩都沿同一方向排列，但不同磁畴的磁矩取向不同。两个磁畴交界为畴不同磁畴的磁矩取向不同。两个磁畴交界为畴壁，无外磁场时，由于磁畴磁矩取向的杂乱，壁，无外磁场时，由于磁畴磁矩取向的杂乱，对外不显示磁性。当施加外磁场，铁磁质被磁对外不显示磁性。当施加外磁场，铁磁质被磁化。图（化。图（b）表明磁场逐步增大时，）表明磁场逐步增大时，磁化过程

23、中磁畴运动变化的四个阶段。磁化过程中磁畴运动变化的四个阶段。第一阶段第一阶段是畴壁的可逆位移是畴壁的可逆位移。在外磁场较小时，在外磁场较小时，通过畴壁的移动，使取向与磁场方向一致的畴通过畴壁的移动，使取向与磁场方向一致的畴得以扩展，而取向与磁场方向相差大的畴则收得以扩展，而取向与磁场方向相差大的畴则收缩，这样造成了样品的磁化。这时若把磁场去缩，这样造成了样品的磁化。这时若把磁场去掉，畴壁又会退回原地，整个样品回至无磁性掉，畴壁又会退回原地，整个样品回至无磁性体态，由此可见，在这个阶段畴壁的移动是可体态，由此可见，在这个阶段畴壁的移动是可逆的。逆的。第二阶段第二阶段是不可逆的磁化不可逆的磁化。随

24、着外磁场的增大，随着外磁场的增大，磁化强度急剧增加，并且出现了巴克好森效应，磁化强度急剧增加，并且出现了巴克好森效应，这是因为畴壁的移动和磁畴结构的变化是跳跃这是因为畴壁的移动和磁畴结构的变化是跳跃式的。式的。第三阶段第三阶段是磁畴磁矩的转动磁畴磁矩的转动。随着外磁场的进一步增加，畴壁移动基本完毕，这时只有靠磁畴磁矩的转动，才能使磁化强度增加。一般情况下，可逆与不可逆的畴转动同时发生于这一阶段，因此也有巴克好森效应存在。第四阶段第四阶段是趋近饱和阶段趋近饱和阶段。其特点是，尽管外磁场增加很大，磁化强度增加却很小，它是由磁畴磁矩可逆转动造成的。从磁畴变化角度看，磁化过程包括两种基本形式：从磁畴变

25、化角度看，磁化过程包括两种基本形式：畴壁移动；畴壁移动；磁畴磁矩的转动。磁畴磁矩的转动。对不同的铁磁材料，它们发生于哪一阶段不尽相同，但上述分析还是具有一般性的。1畴壁的移动引起巴克好森效应畴壁的移动引起巴克好森效应 巴克好森效应主要由畴壁的移动产巴克好森效应主要由畴壁的移动产生的。布洛赫认为畴壁是一个磁矩生的。布洛赫认为畴壁是一个磁矩方向逐渐改变的过渡层（如图方向逐渐改变的过渡层（如图4-12(a)），这里以），这里以180畴壁来说明畴畴壁来说明畴壁移动的过程。壁移动的过程。E=（coscos180）所以：所以：总总若外加磁场若外加磁场H与与A畴的磁化强度畴的磁化强度M一致，而与畴的一致，而

26、与畴的相反，则在相反，则在作用下，各磁矩发生转动，使得畴作用下，各磁矩发生转动，使得畴壁中靠近壁中靠近A畴的磁矩转至方向而畴的磁矩转至方向而进入进入A畴，畴，B畴的磁矩偏离原来方向畴的磁矩偏离原来方向而进入畴壁。结果使畴体积增大，而进入畴壁。结果使畴体积增大，B畴体积缩小，相当于畴壁移动了一畴体积缩小，相当于畴壁移动了一段距离段距离,此时单位面积的此时单位面积的180畴畴壁的总自由能由两部分组成：畴壁壁的总自由能由两部分组成：畴壁能能和静磁能和静磁能随着壁移的增大，静磁能减小，但畴壁能增大，故由自由能极小条件 总总/ 0可求得平衡条件（畴壁不移动的条件）:2 0 H MS = EW / 畴壁能

27、的增大产生了畴壁移动的阻力，这些阻力来源于铁磁体内的不均匀性，例如：内应力的起伏分布，组成成分的起伏分布、杂质、气孔和非磁性等。设畴壁能E在材料中的分布及 / 如图4-13(b)、(c)所示，在退磁状态H0时；畴壁应在 / 0处，即0点；当外加适当磁场 HH时，畴壁移到位置，且满足 2 0 H MS = EW / 图畴磁滞回线从到a这一段畴壁移动是可逆的，当畴壁移到a点时，便达 / 的极大值点，这时稍增大一点，畴壁便会移动这时稍增大一点，畴壁便会移动很大一段距离，达很大一段距离，达b点才停止，从点才停止，从a到到b 这一段是畴壁移动的不可逆阶这一段是畴壁移动的不可逆阶段，是一个跳跃式的过程，因

28、为若段，是一个跳跃式的过程，因为若将外磁场将外磁场H减为零，畴壁不能退回减为零，畴壁不能退回到到0点，只能到点，只能到C点。点。 所以可逆遇不可逆的临界外磁场为： 1 EW H0 20MS X max巴克好森效应巴克好森效应畴壁移动由畴壁移动由a到到b后，减小外场后，减小外场至至H0，由于壁移的不可逆性，由于壁移的不可逆性，进到剩磁状态进到剩磁状态c。若要将畴壁移。若要将畴壁移动到动到0处，必须加一反向磁处，必须加一反向磁场，即矫顽力场，即矫顽力HC，畴壁就经历了畴壁就经历了cdf的反磁化，的反磁化，df也是一个跳跃式的位移过程，因也是一个跳跃式的位移过程，因此巴克好森效应也能发生在磁滞此巴克

29、好森效应也能发生在磁滞回线的其他陡峭部分。回线的其他陡峭部分。图图4-14为为180 畴壁位移形成的畴壁位移形成的磁畴的磁化曲线和磁滞回线。在磁畴的磁化曲线和磁滞回线。在磁化过程中，畴壁到达磁化过程中，畴壁到达a点以后，点以后，便出现不可逆壁移，是因为便出现不可逆壁移，是因为a点点阻力是极大值阻力是极大值 a max所以可逆与不可逆的临界外磁场力大于所以可逆与不可逆的临界外磁场力大于H0时，畴壁就时，畴壁就会出现多次跳跃式的位移（如图会出现多次跳跃式的位移（如图4-15（）所示），（）所示），相应磁化曲线的巴克好森效应如图（）所相应磁化曲线的巴克好森效应如图（）所示。示。OA，BC，DE是可逆

30、壁移阶段，是可逆壁移阶段，AB，CD，EF是是不可逆壁移阶段，不可逆壁移阶段，AF在磁化曲线上就是陡峭部分。巴在磁化曲线上就是陡峭部分。巴克好森跳跃往往被作为不可逆壁移的标志。克好森跳跃往往被作为不可逆壁移的标志。2磁畴磁矩的转动引起巴克好森效应磁畴磁矩的转动引起巴克好森效应 磁畴磁矩的转动也可产生巴克好森效应，如图磁畴磁矩的转动也可产生巴克好森效应，如图4-16，以，以单轴物质为例，当外磁场单轴物质为例，当外磁场H0时，磁畴磁矩在易磁化时，磁畴磁矩在易磁化方向；当加一与此方向成方向；当加一与此方向成 角的外场，若没有阻碍，角的外场，若没有阻碍，磁矩会转至磁矩会转至 的位置，转动过程中，虽然静

31、磁能的位置，转动过程中，虽然静磁能减小，但磁晶各向异性能减小，但磁晶各向异性能增大，所以只能转至增大，所以只能转至 0 的位置（如图的位置（如图4-16（）所示）。单位体积总自由能：（）所示）。单位体积总自由能：磁畴磁矩的转动引起巴克好森效应磁畴磁矩的转动引起巴克好森效应 于是由平衡条件于是由平衡条件 /即可决定平衡时即可决定平衡时 角度。这角度。这时若把去掉时若把去掉,仍可回到原来的易轴方向，因此是仍可回到原来的易轴方向，因此是可逆转动。可逆转动。 考虑图考虑图4-16（b）的情况，）的情况， 90 ，当，当H由零起增加，由零起增加， 也由零逐渐增加，当也由零逐渐增加，当 不大时，若把去掉，

32、不大时，若把去掉，仍回仍回到原来易轴上，这也是可逆转动。到原来易轴上，这也是可逆转动。 若继续增大至临界磁场若继续增大至临界磁场H，M旋转大到某旋转大到某 处，处，会继续转至会继续转至H并在各向异性能等效场作用下，超过并在各向异性能等效场作用下，超过H达达d到图到图4-16 (c)的位置，这是一个急剧跳跃式的转动，的位置，这是一个急剧跳跃式的转动，这时若去掉，这时若去掉，M将不能回到原来向上的易轴上，而将不能回到原来向上的易轴上，而达到向下的易轴上，因此这是不可逆的转动，也是巴达到向下的易轴上，因此这是不可逆的转动，也是巴克好森效应的来源之一。克好森效应的来源之一。 近年来此效应在材料研究和测

33、量技术方面得到应用近年来此效应在材料研究和测量技术方面得到应用 （1）微结构和晶粒度的测量微结构和晶粒度的测量：铁磁材料的多晶结构中的空隙、杂质、脱溶物、位错等缺陷以及晶粒度的大小，都对畴壁移动有制约作用，因而影响巴克好森信号。通过测量这种信号，可分析材料的微结构和晶粒度分布，同常用的光学分析方法相比，它有以下优点：测量速度快，可对大物体进行快速检测且可迅速反馈给生产过程，是无损检测，结果客观，费用低廉。另外，用这种技术还可测量硅钢晶粒取向的各向异性参数，马氏体硬度、奥氏体钢中铁素体含量等。（2）应力的测量应力的测量：应力作用于铁磁体上引起磁弹性能变化，从而改变巴克好森效应的信号。用此效应测量

34、应力就是基于信号对应力的这种依赖关系，这种技术与用应变仪、X 射线、超声、光学以及穆斯堡尔谱测量应力相比，具有快速简便、无损伤的特点。此技术目前已用于检测焊接和热处理时的残余应力爆炸时的瞬间应力以及监视构件应力变化以预测其安全性。在军事上 用于炮壳、枪筒、炮车的检测。（）铁损测量铁损测量：磁性材料的铁损是决定变压器、电动机，发电机等设备性能的重要参量，测量铁损用巴克好森效应的方法省时省力、简便。第六节第六节 金属磁记忆金属磁记忆 效应效应1994年，杜波夫教授在“Metal magnetic memory”一文中首次介绍了金属磁记忆概念，经过20多年来的理论和实践研究，金属磁记忆检测技术已经发

35、展成较为成熟的无损检测方法。针对该项检测技术，俄罗斯联邦工程监督部门(Russian Federation State Engineering Supervision) 已通过了30多种指导性文件，如：pp10-262-98，pp153-34.1-17.421-98，火力发电厂锅炉、汽轮机管道主要部件金属检测和延长使用寿命典型规程；pp34.17.446-97蒸汽和热水锅炉表面受热管件技术诊断方法指导规程；pp03-380-00储存可燃气体的压力球罐和气罐检测规程等，有效的应用于各工业部门。一、金属磁记忆物理机制一、金属磁记忆物理机制金属磁记忆检测的物理基础是自发磁化现象、磁金属磁记忆检测的物

36、理基础是自发磁化现象、磁机械效应、磁致伸缩，磁弹性效应、金属疲劳。机械效应、磁致伸缩，磁弹性效应、金属疲劳。自发磁化现象：自发磁化现象：原先不显磁性的某些铁磁性材料原先不显磁性的某些铁磁性材料工件经切削加工后，工件本身和刀具被强烈磁化，工件经切削加工后，工件本身和刀具被强烈磁化，而某些本来并无磁性的机器零部件在运行一段时间而某些本来并无磁性的机器零部件在运行一段时间之后却显出了磁性，称前者为之后却显出了磁性，称前者为“加工磁化加工磁化”，后者，后者为为运行磁化；运行磁化；磁记忆效应即为运行磁化现象。磁记忆效应即为运行磁化现象。磁机械效应，在地磁场作用的条件下，缺陷处的磁机械效应，在地磁场作用的

37、条件下，缺陷处的磁导率减小，工件表面的漏磁场增大，铁磁材料的磁导率减小，工件表面的漏磁场增大，铁磁材料的这一特性称为磁机械效应。这一特性称为磁机械效应。 磁致伸缩是指伴随着铁磁性物质的磁化状态而产磁致伸缩是指伴随着铁磁性物质的磁化状态而产生的大小和形状的变化，同时也包括由应力产生生的大小和形状的变化，同时也包括由应力产生的磁化状态的变化。铁磁性物质磁化时其长度发的磁化状态的变化。铁磁性物质磁化时其长度发生变化的效应称为线性磁致伸缩，体积发生变化生变化的效应称为线性磁致伸缩，体积发生变化时称为体积磁致伸缩。该效应的产生使单晶在晶时称为体积磁致伸缩。该效应的产生使单晶在晶轴方向磁化时发生线性磁致伸

38、缩，大小可用磁致轴方向磁化时发生线性磁致伸缩，大小可用磁致伸缩系数伸缩系数ss表示，表示，s=L/Ls=L/L，式中，式中L L为晶体在某为晶体在某晶轴上的长度；晶轴上的长度；LL为由于磁致伸缩引起的该晶轴为由于磁致伸缩引起的该晶轴方向上长度的变化量。方向上长度的变化量。s s为正时表现为沿晶轴方为正时表现为沿晶轴方向伸长，为负时则表现为缩短。向伸长，为负时则表现为缩短。 铁磁学指出当弹性应力作用于铁磁体时，铁磁体铁磁学指出当弹性应力作用于铁磁体时，铁磁体不但会产生弹性应变，还会产生磁致伸缩性质的不但会产生弹性应变，还会产生磁致伸缩性质的应变现象，从而引起磁畴壁的位移，改变自发磁应变现象，从而

39、引起磁畴壁的位移，改变自发磁化强度的方向和应力方向的磁导率化强度的方向和应力方向的磁导率 ，即磁弹性效，即磁弹性效应。应。 图图1 为磁弹性效应示意图，它表明当铁质工件的某为磁弹性效应示意图，它表明当铁质工件的某一部位在周期性负载和外部磁场（如地球磁场）的一部位在周期性负载和外部磁场（如地球磁场）的共同作用时，该处会出现残余磁感应强度和自磁化共同作用时，该处会出现残余磁感应强度和自磁化的增长，即在振动负载的作用下，处于地球磁场中的增长，即在振动负载的作用下，处于地球磁场中的铁磁体磁化的铁磁体磁化退磁过程具有非对称性，在磁化退磁过程具有非对称性，在磁化或退磁过程中分别积累或放出的磁性能不相等，故

40、或退磁过程中分别积累或放出的磁性能不相等，故每经过一次磁化每经过一次磁化退磁循环，铁磁质都会获得一退磁循环，铁磁质都会获得一个由其磁化个由其磁化退磁曲线决定的磁感应增量。虽然退磁曲线决定的磁感应增量。虽然十分微小，但如果这种磁化十分微小，但如果这种磁化退磁过程的循环次退磁过程的循环次数十分巨大的话，则可达到相当大的量值，最终使数十分巨大的话，则可达到相当大的量值，最终使该物体趋近并达到其最大剩余磁感应强度（该物体趋近并达到其最大剩余磁感应强度（,为外部为外部磁场）。对顺磁质和抗磁质，因为它们的磁化和退磁场）。对顺磁质和抗磁质，因为它们的磁化和退磁曲线都是相同的直线，故其磁化和退磁作用相互磁曲线

41、都是相同的直线，故其磁化和退磁作用相互抵消，不会积累出可观的剩磁，所以导体在地球磁抵消，不会积累出可观的剩磁，所以导体在地球磁场中运动而自发强烈磁化的充分条件是：必须是铁场中运动而自发强烈磁化的充分条件是：必须是铁磁性物质，且其磁化磁性物质，且其磁化退磁过程的循环次数十分退磁过程的循环次数十分巨大。巨大。 设备金属构件和零部件发生损坏的主要原设备金属构件和零部件发生损坏的主要原因是机械应力集中导致的疲劳失效。金属因是机械应力集中导致的疲劳失效。金属疲劳是指在交变应力的作用下，金属材料疲劳是指在交变应力的作用下，金属材料发生破坏的现象。机械零件在交变压力的发生破坏的现象。机械零件在交变压力的作用

42、下，经过一段时间后，在局部高应力作用下，经过一段时间后，在局部高应力区形成微小裂纹，再由微小裂纹逐渐扩展区形成微小裂纹，再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。疲劳破坏具有突发性、局部性以致断裂。疲劳破坏具有突发性、局部性以及对环境和缺陷的敏感性等特点，故疲以及对环境和缺陷的敏感性等特点，故疲劳破坏常不易被及时发现且易于造成事故。劳破坏常不易被及时发现且易于造成事故。应力幅值、平均应力大小和循环次数是影应力幅值、平均应力大小和循环次数是影响金属疲劳的三个主要因素。响金属疲劳的三个主要因素。 二、二、 金属磁记忆现象金属磁记忆现象铁磁体在载荷和地球磁场的共同作用下会产生磁记忆铁磁体在载荷和地球磁场的共同作

43、用下会产生磁记忆现象，是磁弹性效应和磁机械效应共同作用的结果。现象，是磁弹性效应和磁机械效应共同作用的结果。产生这种现象的内部原因取决于铁磁晶体的微观结构产生这种现象的内部原因取决于铁磁晶体的微观结构特点，即铁磁工件在经熔炼、锻造及热处理等加工工特点，即铁磁工件在经熔炼、锻造及热处理等加工工艺时，温度大大超过居里点，构件内部的磁畴组织会艺时，温度大大超过居里点，构件内部的磁畴组织会被瓦解，磁性消失，随后在金属冷却到居里点以下的被瓦解，磁性消失，随后在金属冷却到居里点以下的过程中，一方面铁磁晶体重新形成磁构造，另一方面，过程中，一方面铁磁晶体重新形成磁构造，另一方面，会由于材料内部的各种不均匀性

44、（如形状，结构及含会由于材料内部的各种不均匀性（如形状，结构及含有夹杂或缺陷等）而形成组织结构不均匀的遗传性。有夹杂或缺陷等）而形成组织结构不均匀的遗传性。这些组织结构的不均匀部位往往是缺陷或应力集中的这些组织结构的不均匀部位往往是缺陷或应力集中的部位，一般以位错的形式存在，并在地球磁场的环境部位，一般以位错的形式存在，并在地球磁场的环境中由于磁机械效应的作用会出现磁畴的固定节点，产中由于磁机械效应的作用会出现磁畴的固定节点，产生磁极，形成退磁场，以微弱的漏磁场形式在工件表生磁极，形成退磁场，以微弱的漏磁场形式在工件表面出现，表现为金属磁记忆。面出现，表现为金属磁记忆。 三、金属磁记忆现象能量

45、平衡解说三、金属磁记忆现象能量平衡解说铁磁体内存在的相互作用能量决定着铁磁性物质中磁畴铁磁体内存在的相互作用能量决定着铁磁性物质中磁畴的形成。在外磁场作用下，铁磁体受外应力或者本来存的形成。在外磁场作用下，铁磁体受外应力或者本来存在的内应力作用，由于其处于稳定状态，故内部的相互在的内应力作用，由于其处于稳定状态，故内部的相互作用能量可表述为：作用能量可表述为： （1）在外磁场作用下铁磁体增加的自由能等于磁化功，由于在外磁场作用下铁磁体增加的自由能等于磁化功，由于任何铁磁晶体在磁化特性上都显示各向异性，表现为磁任何铁磁晶体在磁化特性上都显示各向异性，表现为磁晶各向异性能，晶体的这部分自由能与磁化

46、方向有关，晶各向异性能，晶体的这部分自由能与磁化方向有关，以立方晶系为例，以立方晶系为例， （2）K1, K2为各向异性常数，为各向异性常数，a1, a2, a3为磁化方向与三个晶轴为磁化方向与三个晶轴间的夹角，它是在假设磁晶体无任何形变情形下，由于间的夹角，它是在假设磁晶体无任何形变情形下，由于磁化强度矢量离开易磁化轴方向而增加的自由能部分。磁化强度矢量离开易磁化轴方向而增加的自由能部分。EEEEEelmsk23222122123232222211kE 当磁化强度矢量离开易磁化轴方向或铁磁体受到弹性当磁化强度矢量离开易磁化轴方向或铁磁体受到弹性应力时，铁磁体不但发生弹性形变还会发生磁致伸缩应

47、力时，铁磁体不但发生弹性形变还会发生磁致伸缩性质的形变，这部分由磁致伸缩而产生的形变能称为性质的形变，这部分由磁致伸缩而产生的形变能称为磁弹性能，如立方晶系的磁弹性能为磁弹性能，如立方晶系的磁弹性能为 （3） B1, B2为磁化与形变相互作用的磁弹性耦合系数，为磁化与形变相互作用的磁弹性耦合系数，ai, aj为磁化方向与各晶轴间的夹角余弦，为磁化方向与各晶轴间的夹角余弦，eii, eij为形变分量为形变分量（i, j=x, y, z）即沿各轴的拉伸应变。）即沿各轴的拉伸应变。 根据弹性力学，当把晶体看成无磁性时，晶体内原子根据弹性力学，当把晶体看成无磁性时，晶体内原子位置发生变化产生弹性形变，

48、这部分形变能表现为晶位置发生变化产生弹性形变，这部分形变能表现为晶体的弹性能体的弹性能 （4） Exx, Eyy, Ezz, Exy, Eyz, Ezx 为形变的为形变的6个分量，沿个分量，沿x, y, z轴的拉伸应变轴的拉伸应变C11, C44, C12为弹性模量。为弹性模量。jjiiijiiimseeE22i1231xxzzzzyyyyxxzxyzxyzzyyxxeleeeeeeCeeeCeeeCE122224422211221 若对铁磁构件施加载荷，动态应力的存在会使物若对铁磁构件施加载荷，动态应力的存在会使物体产生应变，从而使构件内部的位错沿由位错线体产生应变，从而使构件内部的位错沿由

49、位错线与伯格斯矢量所确定的滑移面产生滑移运动，且与伯格斯矢量所确定的滑移面产生滑移运动，且在滑移过程中要克服晶格点阵阻力以及与杂质或在滑移过程中要克服晶格点阵阻力以及与杂质或缺陷之间的交互作用力从而引起晶体位错密度的缺陷之间的交互作用力从而引起晶体位错密度的增加，即位错的增殖，产生很高的应力能，形成增加，即位错的增殖，产生很高的应力能，形成应力集中区应力集中区44。应力集中区的应力能大小与动。应力集中区的应力能大小与动态应力的大小、作用时间及频率有关，例如各向态应力的大小、作用时间及频率有关，例如各向同性磁致伸缩材料的应力能为同性磁致伸缩材料的应力能为 （5） 式中式中s为应力，为应力，ls为

50、磁致伸缩系数，为磁致伸缩系数，q为应力方向为应力方向与磁化强度矢量之间的夹角。与磁化强度矢量之间的夹角。2scos23E 根据根据“实际存在的状态必然是能量最小状态实际存在的状态必然是能量最小状态”的原则，由的原则，由（1 1）式可以看出）式可以看出要达能量最小状态只能通过减小应力能和要达能量最小状态只能通过减小应力能和磁弹性能来实现，磁弹性能来实现，又由（又由（5 5）式可知）式可知改变磁化强度矢量的方改变磁化强度矢量的方向可减小应力能向可减小应力能。 当铁磁体受到弹性应力作用后，对于各向同性材料，当铁磁体受到弹性应力作用后，对于各向同性材料，磁致伸磁致伸缩系数缩系数s s为正时，畴壁趋向平

51、行于张力的方向；为正时，畴壁趋向平行于张力的方向；s s为负时，趋为负时，趋向垂直于张力方向，即铁磁体磁化强度会在应力作用下被迫向垂直于张力方向，即铁磁体磁化强度会在应力作用下被迫改变方向从而减小应力能。改变方向从而减小应力能。 但弹性应力或残余应力会使应力能增加，根据磁机械效应机但弹性应力或残余应力会使应力能增加，根据磁机械效应机理可知，由于磁机械效应的作用引起构件内部的磁畴在地球理可知，由于磁机械效应的作用引起构件内部的磁畴在地球磁场中作畴壁位移甚至不可逆的重新取向排列，用以增加磁磁场中作畴壁位移甚至不可逆的重新取向排列，用以增加磁弹性能的形式来抵消应力能的增加，从而铁磁构件内部产生弹性能

52、的形式来抵消应力能的增加，从而铁磁构件内部产生大大高于地球磁场强度的磁场强度，使铁磁质的总能量处于大大高于地球磁场强度的磁场强度，使铁磁质的总能量处于最低状态。最低状态。 由于铁磁材料存在多种内耗效应，加载时在材料内部形由于铁磁材料存在多种内耗效应，加载时在材料内部形成的应力集中区会得以保留下来，保留下来的应力集中区具成的应力集中区会得以保留下来，保留下来的应力集中区具有较高的应力能，为抵消应力能引发的组织重新取向也保留有较高的应力能，为抵消应力能引发的组织重新取向也保留下来，并在应力集中区形成类似缺陷的漏磁场分布形式，即下来，并在应力集中区形成类似缺陷的漏磁场分布形式，即磁场的切向分量有最大

53、值，法向分量过零点。磁场的切向分量有最大值，法向分量过零点。四、金属磁记忆检测原理及检测仪四、金属磁记忆检测原理及检测仪 1、检测原理、检测原理由金属磁记忆效应可知，当铁磁性金属零件在加工和运行时，由于由金属磁记忆效应可知，当铁磁性金属零件在加工和运行时，由于受载荷和地磁场共同作用会产生疲劳、蠕变形成微裂纹，在应力集受载荷和地磁场共同作用会产生疲劳、蠕变形成微裂纹，在应力集中区会发生具有磁致伸缩性质的磁畴定向和不可逆的重新取向。这中区会发生具有磁致伸缩性质的磁畴定向和不可逆的重新取向。这种磁状态的不可逆变化，在工作载荷消除后不仅会保留，还与曾经种磁状态的不可逆变化，在工作载荷消除后不仅会保留，

54、还与曾经有过的最大作用应力有关，金属构件表面的这种剩磁状态记忆着微有过的最大作用应力有关，金属构件表面的这种剩磁状态记忆着微观缺陷或应力集中的位置。理论与实践研究证明，在部件缺陷或应观缺陷或应力集中的位置。理论与实践研究证明，在部件缺陷或应力集中区域磁场的切向分量力集中区域磁场的切向分量Hp(x)具有最大值，且法向分量具有最大值，且法向分量Hp(y)改改变符号具有零值（图变符号具有零值（图2）。实践中，一般通过检测法向分量）。实践中，一般通过检测法向分量Hp(y)来来完成部件的检测完成部件的检测4, 。在量值方面动力诊断公司首先提出漏磁场磁场强度为：在量值方面动力诊断公司首先提出漏磁场磁场强度

55、为： （6）0HpHCHBHH0其中为磁弹性效应的不可逆分量，其中为磁弹性效应的不可逆分量，BH为残余磁感应强度，为外磁场强为残余磁感应强度，为外磁场强度，是该环境下的特定常量，式中度，是该环境下的特定常量，式中m0=410-7为真空磁导率。为真空磁导率。金属磁记忆的优缺点金属磁记忆的优缺点 金属磁记忆检测方法的优点是不需要采用专门的磁化装金属磁记忆检测方法的优点是不需要采用专门的磁化装置，而是利用构件的自发磁化现象；不需要对构件表面置，而是利用构件的自发磁化现象；不需要对构件表面进行专门的清理，可保持零部件在原始状态下进行检测；进行专门的清理，可保持零部件在原始状态下进行检测；探头提离效应小

56、，采用传感器探测时可离开金属表面探头提离效应小，采用传感器探测时可离开金属表面（提离几毫米甚至几十毫米对检测结果影响不大），是（提离几毫米甚至几十毫米对检测结果影响不大），是目前唯一能以目前唯一能以1mm1mm精度确定应力集中区的方法；不需要精度确定应力集中区的方法；不需要采用耦合技术，添加耦合剂，特别适合野外操作；与其采用耦合技术，添加耦合剂，特别适合野外操作；与其它磁检测法相比，它可快速准确测定应力集中区它磁检测法相比，它可快速准确测定应力集中区（100m/h100m/h），且检测灵敏度高。），且检测灵敏度高。 其缺点是它是一种弱磁信号检测方法，信号易于受干扰，其缺点是它是一种弱磁信号检测

57、方法，信号易于受干扰，如材质、缺陷大小和种类、外激励或残余磁场的大小和如材质、缺陷大小和种类、外激励或残余磁场的大小和方向以及表面粗糙程度。检测时只能发现缺陷可能出现方向以及表面粗糙程度。检测时只能发现缺陷可能出现的危险部位，尚不能对缺陷的形状、大小及性质进行定的危险部位，尚不能对缺陷的形状、大小及性质进行定性定量的具体分析。性定量的具体分析。 金属磁记忆检测技术的不完善性金属磁记忆检测技术的不完善性 1 1、金属磁记忆这一现象，物理基础很明确，且存在从电金属磁记忆这一现象，物理基础很明确，且存在从电磁学角度出发的电磁感应学说以及基于铁磁学基本理论磁学角度出发的电磁感应学说以及基于铁磁学基本理

58、论的能量平衡说等（其中能量学说是比较受关注的理论），的能量平衡说等（其中能量学说是比较受关注的理论），但至今还未建立令人满意的铁磁构件内部残余应力与表但至今还未建立令人满意的铁磁构件内部残余应力与表面漏磁场之间的对应关系，所以需要加强基础理论研究。面漏磁场之间的对应关系，所以需要加强基础理论研究。如最近周俊华等如最近周俊华等 ，从铁磁性的唯象理论出发，利用近似，从铁磁性的唯象理论出发，利用近似的分子场，得到了受力金属杆件有效场表达式，对磁致的分子场，得到了受力金属杆件有效场表达式，对磁致伸缩为正的铁磁体材料在应力集中处漏磁场切向分量出伸缩为正的铁磁体材料在应力集中处漏磁场切向分量出现最大值、同

59、时法向分量为零值的现象给出了理论解释，现最大值、同时法向分量为零值的现象给出了理论解释，为磁记忆研究提供了一定的理论依据。为磁记忆研究提供了一定的理论依据。 2 2、影响磁记忆信号的因素很多，如材质、表面粗糙程度、影响磁记忆信号的因素很多，如材质、表面粗糙程度、外激励或残余应力场的大小和方向等，需要我们确定各外激励或残余应力场的大小和方向等，需要我们确定各种因素的主次关系。要建立特定条件下部件磁记忆信号种因素的主次关系。要建立特定条件下部件磁记忆信号和应力、变形集中区的对应关系来制定评判应力和变形和应力、变形集中区的对应关系来制定评判应力和变形集中区的技术标准。集中区的技术标准。 3 3、初始

60、状态的过零点不能表征工件潜在危险部位。在初始状态的过零点不能表征工件潜在危险部位。在磁记忆信号的过零点、幅度和梯度值随应力动态变化磁记忆信号的过零点、幅度和梯度值随应力动态变化情况的研究有所欠缺。沈功田、陈玉玲等对磁记忆信情况的研究有所欠缺。沈功田、陈玉玲等对磁记忆信号幅度和梯度随应力动态变化情况进行了研究，但对号幅度和梯度随应力动态变化情况进行了研究，但对在小区域应力释放时磁记忆信号的幅度值为何会出现在小区域应力释放时磁记忆信号的幅度值为何会出现下降和上升的振荡还无合理的解释。下降和上升的振荡还无合理的解释。 4 4、铁磁性材料塑性形变后漏磁信号的变化，虽然已有铁磁性材料塑性形变后漏磁信号的