磁性物理学试验教案

1、磁性物理学实验指导书兰中文余忠编写电子科技大学微电子与固体电子学院二00三年四月第一章 磁性物理学与磁性材料一、磁性物理学的研究内容我们通过课堂学习，已经知道磁性是物质的一种根本属性，从微观粒子到宏 观物体，以至宇宙天体，无不具有某种程度的磁性，只是其强弱程度不同而已。 这里说的磁性是指物质在磁场中可以受到力或力矩作用的一种物理性质。 磁性物 理学(Magnetic physics)也称为磁学(Magnetics)就是研究自然界中物质磁性现象 的本质及其变化规律与应用的一门学问。 广义地说， 物质磁性可以划分为弱磁性 和强磁性两类， 通常与人类生活与生产活动密切相关的是强磁性物质， 因此，磁

2、性物理学主要讨论与强磁性有关的物理问题。 这些问题按其性质， 大致可以分为 三类：自发磁化，技术磁化，应用磁学。不同类型的磁学问题，要求求解 水平是不一样的， 粗略地说，自发磁化涉及凝聚态物质磁性的微观机制， 问题的 求解，需要深入到原子或电子尺度的水平， 形成自发磁化理论； 技术磁化属于磁 畴理论的范畴， 要在显微尺度水平， 即磁畴或稍进一步的程度上求解， 形成技术 磁化理论， 这个理论可以对磁性材料的宏观特性给出解释， 并指导磁性材料的研 制；应用磁学是研究与应用有关的磁性问题，如磁与光、电、热、力等相互作用 的交叉效应。因此，我们在课堂教学中，从根本磁现象到动态磁化过程，为大家 讲授了磁

3、性物理学共七章内容，概述起来，其根本内容有以下三局部：1. 磁性起源与自发磁化2. 磁畴理论与技术磁化3. 磁化过程动力学二、磁性物理学与磁性材料之间的关系磁性物理学与磁性材料之间关系密切， 相互依存。 从磁性物理学与磁性材料 开展历史来看， 它们之间存在着这样的根本模式： 首先通过实验研究， 揭示出某 中根本规律，建立比拟完善的理论体系， 然后再在生产中创立新的磁性材料技术。 铁磁性、亚铁磁性理论的探索研究到铁磁材料、 铁氧体技术的开展， 复杂螺旋磁 性的研究到稀土磁性材料技术的形成， 都是遵循这一根本模式的。 关于磁学理论 与磁性材料技术研究的问题， 磁性材料技术的核心问题在于新材料的研制

4、和传统 材料性能的提高。 自 20 世纪 50年代以来， 磁性物理学开展成为成熟的科学， 可 以从根底理论上来解释磁性材料的物理性质，遂使磁性材料研究的面目大为改 观。当然，炒菜式配方的材料研究依然在进行， 但是更为重要的是有可能根据理 论的线索来研制和开发新的磁性材料， 这便是近几十年来磁学理论和磁性材料技 术之间关系的根本表达。例如， 20世纪 50 年代初期，磁畴结构和磁化动力学理 论，为适应于各种存储技术的矩磁性材料、 磁性薄膜和磁记录材料的大开展奠定 了良好的根底， 而这些材料的大开展， 反过来又推动了磁畴理论和磁化动力学理 论的进步。高磁导率理论和软磁材料的研究， 高矫顽力理论与永

5、磁性材料的研究， 亚铁磁性理论与铁氧体材料的研究， 旋磁与铁磁共振理论与微波铁氧体材料的研 究，等等，都反映出这一根本关系。至今，高新技术迅速开展，磁性物理学的研 究，既可以利用新技术(例如电子学、激光、共振和核技术等)和极端条件(如 低温、高压和强磁场等) 来探讨宏观磁性与微观结构的关系， 以及对各种规律性 的认识，又能利用磁性物理学为现代科学技术效劳。 下列图示出这一关系的简单说技术应用 一11FJ各种磁效应一: 二J场度力磁温应电光热_+各种磁性材料_: 二 磁性物理学一三、磁性材料的根本特征在磁性物理学理论根底上开展起来的磁性材料是现代工业和科学技术的重 要支撑性材料。实际上，按照磁性

6、物理学的划分，物质磁性可以分为抗磁性、顺 磁性、反铁磁性、亚铁磁性和铁磁性五类。前三类属于弱磁性的范畴，后两类属 于强磁性范畴，而现在我们所指的磁性材料，均是属于对人类生产和生活有重要 作用的强磁性物质。因此，现代磁性材料按照磁性划分，可分为铁磁性材料和亚 铁磁性材料。按照导电性划分，可分为金属磁性材料和氧化物磁性材料。按照其 应用功能来划分，可分为永磁材料、软磁材料、压磁材料、旋磁材料以及磁光材 料等等。但不管如何划分，不同的磁性材料表现出不同的内禀性质和不同的响应 磁特性以及不同的磁效应。磁性材料的内禀性质、在外磁场中的响应特性和各种磁效应是磁性广泛应用 的根本条件。内禀性质有：饱和磁化强

7、度、居里温度或奈耳温度、磁各向异性和 磁致伸缩等。它们由材料的物相如晶体结构、有序程度、成分所决定，与材 料的结构状态如晶粒大小、掺杂、缺陷、机械加工和热处理无关。响应磁特 性包括：磁导率、矫顽力、剩磁、矩形比和磁损耗等。各参量都是由磁化曲线和 磁滞回线来决定，两种曲线与材料的结构有关。磁效应是指磁性材料受到磁场或 非磁物性如电、光、热、应力等作用伴随磁状态改变而产生的特性。常见的 磁效应有：电磁感应效应、磁场电效应、磁光效应、磁热效应、磁力效应、磁声 效应和磁共振效应等。无论哪一种磁参量或磁效应，各自都以不同的物理机制使 其起着转换、传递和存储能量、信息等功能作用，这就是磁性得以应用的物理基

8、 础。四、描述磁性材料的根本参数一磁化强度M我们定义单位体积磁体内磁偶极子具有的磁偶极矩jm矢量和称为磁极化 强度J；单位体积磁体内具有的磁矩pm矢量和称为磁化强度M，即磁极化强度J jm八八心-2(Wb m )由于所以磁化强度j m -0 p mJ 二 MJ =AVpm1M(Am)V物理意义二者都是与磁体体积有关的矢量，在数值上相差真空磁导率 上，都是用来描述磁体被磁化的方向与强度。磁化强度除了上述定义外，还定义有比磁化强度7,即单位质量磁体内 具有的磁矩矢量和，其值等于磁化强度 M和磁体密度d之比。- 1 - - 忙M /dVd如果磁体被磁化饱和，其磁矩完全平行排列，那么有饱和磁化强度Ms

9、和比饱和磁化强度7 s。二磁场强度H和磁感应强度B实验证明：导体中的电流或一块永磁体都会产生磁场， 磁场存在于磁极周围。 磁场的一般定义为：一种由作用到运动着的带电微粒上的力来描述的场。 这种力 由于微粒的运动和带电而起作用。符号H和B都是描述空间任意一点的磁场参量。在国际单位制中：B = %H M 7。H%M令 B j = J - ''o M ,那么：B - ''-oH Bj - 0H JB的单位是T或 Wb?m2; H的单位是A/m ;在自由空间中，M = 0，B与H平行，B二oH除了 SI单位制外，还有一种 Gauss单位制，在Gauss单位制中，B=H+

10、4M这里B的单位是高斯G，H的单位是奥斯特Oe。两种单位制之间的换算关系为：1G=10-4T1 Oe =1f/4n A ? m仁79.577A ? ni1_32磁矩=10 A ?m三磁化率和磁导率卩磁体被置于外磁场中，其磁化强度将发生变化。磁化强度M和磁场强度H之间的关系为：MM = H，或=H其中， 称为磁体的磁化率，它是单位 H在磁体内感生的M，表征磁体磁性强 弱。将式代入式，那么有B= JH + z h =1+ 星 P0H定义 J = V 称为相对磁导率，即有可见，相对磁导率简称磁导率是表征磁体磁性、导磁性及磁化难易程度 的一个磁学物理量。磁化率3和磁导率Q这两个参量，只有当H、B和M

11、三个矢量互相平行时才为标量，否那么，它们均为张量。在实际应用中，根据不同的磁化条件，磁导率可分为许多种，常见的有以下六种：初始磁导率卩i,最大磁导率卩max振幅磁导率卩a,增量磁导率,可逆磁导率 卩rev,复数磁导率四剩磁Mr、Br和矫顽力He磁性材料作为强磁性物质，对外磁场有明显的响应特性，这种响应特性可以 用磁化曲线和磁滞回线来表征。两曲线表征了磁感应强度 B或磁化强度M与磁场 强度H之间的非线性关系，而这种非线性关系的物理根源是在磁性材料内存在自 发磁化。如图1,图2所示，将磁性材料磁化饱和后，从Bs或Ms状态开始，使磁化场单图2磁性材料的磁滞回线调地逐步减小，发现材料中对应的 B或M值

12、虽然也随H而减小，但是不再沿着 原曲线返回。当H减小到H=0时，材料仍保存有一定的磁感应强度或磁化强度 值，称为剩余磁感应强度或剩余磁化强度。用Br或Mr表示，简称剩磁。为了使B或M继续减小，必须在反方向增加磁场，当反方向磁场到达某一 数值时，可以有B=0或M=0。与此相应的磁化强度成为矫顽力He。分别记作bHc或mHc。bHc表示使B = 0的矫顽力。mHc表示使M = 0的矫顽力，称为内禀矫顽力。一般地，| bHc | < | mHc |如图2所示，当H从正的最大变到负的最大，再回到正的最大时。B-H或M-H形成一条闭合曲线，称为磁滞回线。出现磁滞现象的根本原因在于磁性材 料内不可逆

13、磁化过程的存在。磁滞回线包围的面积就是磁化一周材料所损耗的能 量。这种磁损耗的大小与材料内的磁化阻力密切相关。五磁晶各向异性K与磁致伸缩实验说明，磁体被磁化，在其某些方向容易，而在另一些方向较难。如Fe单晶100晶轴方向很容易磁化饱和，而沿111晶轴方向就难以饱和。如图3,图 4所示。这说明铁磁单晶体在磁性上是各向异性的，这种磁化难易程度与晶体方图3 Fe单晶的磁化曲线图4 Ni单晶的磁化曲线向有关的现象称为磁晶各向异性，其大小用磁晶各向异性常数 K来衡量，它是 磁性材料磁化阻力的主要来源之一。 对于立方晶体，K定义为单位体积的铁磁单 晶体沿111 轴与沿100轴饱和磁化所需要的能量差。MsK

14、=?(0111J 0HdM-Ms0100 HdM)磁化阻力的另外一个重要来源之一是磁致伸缩导致的磁应力各向异性。所谓磁致伸缩，是指磁性材料在被磁化时，随自身磁化状态改变的弹性形变现象。它有三种表现，沿着外磁场方向尺寸的相变化=l/l称为纵向磁滞伸缩。垂直于 外磁场方向尺寸的相对变化l/l称为横向磁致伸缩。这两种又称为线磁致伸 缩。表现为材料在磁化过程中具有线度的伸长或缩短而维持体积不变。其:1/1般为10 10 °数量级。磁性材料被磁化时其体积相对变化 = V/V 称为体 积磁致伸缩。 V/V为10 40量级，可以忽略。因此，除特别指明外，磁致伸缩均 是指线磁致伸缩。图5材料的磁致伸

15、缩系数 入磁场H关系曲线磁致伸缩的大小又与外磁场强度大小有关。图 5是磁致伸缩=厶1/1 即伸 长或缩短的大小=1与原长度I之比与外磁场强度H的关系示意图。在外磁场 到达饱和磁化场时，磁致伸缩为一确定值，以 扎s表示，称为磁性材料饱和磁致 伸缩系数。不同材料的磁致伸缩系数 人s也是不同的。扎s>°称为正磁致伸缩， 是指沿磁场方向的长度变化是伸长的。例如 Fe的磁致伸缩。s<0称为负磁致 伸缩，是指沿着磁场方向上的长度变化是缩短的。例如Ni的磁致伸缩。铁磁体的磁致伸缩同磁晶各向异性的来源一样， 是由于原子或离子的自旋与 轨道耦合作用而产生的，也是要满足铁磁体能量最小条件的必

16、然结果。对于磁致伸缩而言，如果铁磁晶体的形变大小和性质能够导致其总能量等于极小值，那么这口 I CZ时0皿丰0种形变就会产生。磁致伸缩是由自旋与轨道耦合能和材料的弹性能平衡而产生 的。对于多畴结构的铁磁体可以用图 6来说明aH = Oi A/h = 0图6磁化过程中磁畴转动并伴随着自发形变轴的旋转六磁损耗在交变磁场作用下，磁性材料一方面被磁化，另一方面会因为不可逆磁化 而产生能量损耗，导致磁芯发热。所谓磁损耗是指磁性材料在交变磁场作用下产 生的各种能量损耗的统称。其机理有：磁滞，涡流和磁化驰豫等。由涡流引起的能量损耗称为涡流损耗We,由此磁滞引起的能量损耗称为磁滞损耗 Wh, 由磁化驰豫过程或

17、磁频散现象所导致的能量损耗称为剩余损耗 Wc,如以W 表示单位体积的铁磁体在交变磁场中磁化一周产生的总磁损耗，那么有因此磁性材料的总磁损耗W不仅与材料本身有关，而且也与材料在交变磁场中 的工作频率和磁感应强度大小有关。1. 在低频弱磁场下的磁损耗在低频弱磁感应强度B<10，T的交变磁场下，可用legg公式表示磁损耗:=ef+aBm+CJ fL Jii其中第一项ef代表涡流损耗We 第二项aBm代表磁滞损耗Wh 第三项C代表剩余损耗Wc2. 在中等磁场和强磁场下的磁损耗 此时有经验公式：P 21 .6W=f=eBmf+ Bm其中e为涡流损耗系数为磁滞损耗系数就涡流损耗而言4二 2 % d2

18、e=3 P其中d为与尺寸有关的参数P为材料电阻率因此降低涡流损耗应从减小d和提高入手就磁滞损耗而言8ba=33%川其中b为瑞利常数-为磁导率因此，降低磁滞损耗应从提高 卩和减小b入手。综上所述，描述磁性材料的参数有许多，内禀性质方面主要有饱和磁化强度 Ms、居里温度Tc、磁晶各向异性常数K、磁致伸缩系数入、电阻率p 以及密度d等。响应磁特性方面主要有磁导率 讥矫顽力Hc、剩磁Br、 以及磁损耗W 等。根据磁性物理学的教学内容和现有的实验条件，本实验针 对磁性材料如下五个参数进行测试与分析： 材料饱和磁化强度Msc 材料密度d 与Ms相关 材料电阻率p 与磁性涡流损耗We相关 材料磁致伸缩系数入

19、 材料磁损耗 W第二章 实验局部一.饱和磁化强度的测量m：V一、实验目的:磁化强度M是指磁性材料单位体积内的磁矩矢量和，定义为 通过测量材料的饱和磁化强度 Ms,加深对自发磁化的理解是本实验的主要目的。二、实验主要仪器：FM A磁天平三、实验原理及方法：根据磁性物质在非均匀磁场中的受力原理实现 Ms的测量，其方法为磁天平 法，如下图。分析天平Z磁天平工作原理示意图设一小球样品处在非均匀磁场中，样品质量为m、体积V，那么样品在此非均匀磁场中沿任意轴向a a 所受的力为：F-.二 J0MsV .式中(T s为单位质量的饱和磁化强度，称为比饱和磁化强度。 显然，Ms 二：丁 s 二：sd V其中d为

20、试样密度 如果磁场的不均匀只表现在 Z方向。 那么， Ho:x也0.:z二 Fz 二 MsV汨.:zHFz = %；- $m :z实际测量中，：H即磁场梯度难以精确测量，因而，一般采用相对法测量，如下图，无磁场时，天平平衡时砝码重量(W1),加磁场后，由于Fz的作用，需 要增加砝码来到达新的平衡，当天平重新平衡时 (W2)有：HFz 二g.(W2 -Wig.：Wcz式中g-重力加速度 W加磁场前后砝码之差g.AWi 汨cz将标准样品置于同样的非均匀磁场中，那么有:EHFzo = g.=Wo = %；- s0m°cz联立，二 so m。 Wm=W0标准式样一般采用密度为8.90g -3

21、,纯度?99.9 %的Ni球，其饱和磁化强 度 。同样的原理，对于圆柱形样品，如果其一端处于电磁铁两极的中心，此处磁 场强度最大，而另一端离磁场中心较远，磁场很弱，那么可推得材料体积磁化率。2沁 t - mJ%H2SXa.式中 Ms+1为样品管中装上样品后加磁场时的砝码质量m和无磁场时的砝码质量m之差 Mt为样品管加磁场时的砝码质量m：H和无磁场时砝码质量m。之差。 S为样品截面积XAir 为空气磁化率 XAir =3.64*10 -7H为电磁铁两极中心处的磁场强度 四 、实验步骤：1、接通FM- A电源，预热10分钟2、检查电流和磁场指示，用调零旋纽将电流和磁场置于零点。3、 放入标准样品，

22、调节分析天平，测出磁场H= 0时的重量并记录4、调节电流线圈电流，增加磁场 H400mT 500mT 600mT等，调节分析天 平，测出磁场H为某一确定数值时的重量并记录，算出公式 W5、 将磁场恢复到零，放入待测小球样品，重复步骤3、4，算出 W&代入标准样品参数，算出代测小球样品的7 s或Ms7、将磁场恢复到零，取出待测小球样品，调节分析天平测出空样品管在 H= 0 时的重量并记录8、调节电流线圈电流，增加磁场 H200mT 300mT 400mT等调节分析天平，测出磁场H为某一确定数值时的空样品管重量并记录，算出公式中厶m9、将磁场恢复到零，放入代测圆柱形样品，调节分析天平，测出

23、 H= 0时的 重量并记录。10、调节电流增加磁场H200mT 300mT 400mT等调节分析天平，测出磁场H为某一确定数值时的重量并记录，算出公式中厶m+t11、 用游标卡尺测出圆柱形样品的直径，算出截面积S12、算出代测样品体积磁化率 X13、写出实验报告并进行结果分析。 五 实验考前须知1 、调节电流及磁场旋纽应轻缓2、不可在分析天平处于测量状态时增减砝码3、微量的铁磁性杂质对测量结果影响很大，所以应特别注意防止样品管内外 杂质的沾染4、磁天平处于水平状态，所以不得挪动仪器5、测试样品时，应关闭玻璃门窗，对整机不得振动。用 MD-2 型密度测定仪测试磁体密度密度是磁性材料的一个重要技术

24、参数， 往往影响着材料的饱和磁感应强度和 机械强度。密度的测试，一般根据阿基米德原理用排液法来确定。一、实验目的通过对磁性材料密度的测定，掌握测试原理和方法。二、实验原理MD-2 型密度测试仪根据阿基米德原理，通过两次称量来计算密度。即使是 几何形状不规那么的样品也同样适用。 对于烧结体产品， 可用水作介质， 而对于毛 坯品，可用水银作介质。根据阿基米德原理，样品在空气中和在介质中称出的质量分别为：M 空=M -D 空 X V1M 介=M -D 介X V2其中： D 空为空气密度D 介为介质密度由于空气密度 D 空很小，可忽略不计，所以根据 1式有M空=皿3V= M空-M介/ D介材料密度Dm

25、=M/V= M空X D介/ M空-M介5因为样品放于一吊环中测试， 该吊环必然会影响体积的数值， 因此有一修正 系数 f ，该修正系数 f 在数值上和吊环浸入介质的体积相等。所以Dm=M/V-f= M 空/ M 空-M 介 D 介-6三、实验内容1. 熟悉 MD-2 型密度测试仪原理及使用方法2. 对样品进行密度测试四、实验步骤1. 启动密度测试专用程序，将电子天平读数复零2. 修正吊环修正系数 f3. 放置样品至吊环里，读相应数据至密度测试专用程序中4. 开启电机使介质器皿上升，浸没样品5. 在程序里运行相关程序，读入 /输入在介质中质量，双击“磁芯密度红色 框，显示已计算出的磁芯密度。6.

26、 开启电机，使介质器皿下降，取下样品，准备下次测试。五、考前须知1. 当介质为水银时，必须作好防护工作，以免中毒2. 电子天平下勾吊环应在装测试介质的器皿中间，防止碰器皿壁，以保证测 量精度。3. 器皿中测试介质建议装载735ml 水银约10kg,水约0.735kg 4. 测试完毕，应及时将器皿盖紧，以免挥发三、材料电阻率的测试电阻率P是材料的一个重要特性参数，影响着材料的电磁性能并决定着材料 的应用频率，是决定磁性材料动态磁化时涡流损耗大小的关键因素。(一)、实验目的1. 掌握四探针法测量样品体电阻率的根本方法和原理2. 理解电阻率p与温度T的关系四探针法测量样品电阻率是以针距约为 1mm的

27、四根金属探针同时排成一直 线，并以一定的压力压在平整的样品外表，如下图。在 1、4两根探针间通过 电流I，那么在2、3探针间产生电位差V。材料电阻率尸C, (Q -cm)(2-1)式中C为探针修正系数，由探针的间距决定。当样品电阻率分布均匀时，试样尺寸满足半无穷大条件时，2兀C=11 (cm)(2-2)S S2 S S S2 S3式中：S1、S2、S3分别为探针1与2, 2与3，3与4之间的间距。每个探头 都有自己的系数。CP.28土 0.05(cm)。假设取电流值I=C时，贝U尸V，即可由数字电压表直接读出。1. 块状或棒状样品的电阻率测量由于块状或棒状样品外形尺寸远大于探针间距，符合半无穷

28、大边界条件，电阻率可直接由(2-1)式求出。2. 薄片电阻率测量薄片样品因为其厚度与探针间距相近， 不符合半无穷大边界条件，测量时要 附加样品的厚度、形状和测量位置的修正系数。其电阻率值可由下面公式得出:(2-3)P= C； G(WS )D( S )= pG(WS )D( S )(2-3)当圆形样品厚度满足<0.5条件时，电阻率为:S(2-4)当忽略探针几何修正系数时，即认为 C=2n S时(2-5)尸 洱D(S)=4.53平 D(£)ILn2 SI S上面各式中：p为块状体电阻率测量值GT"为样品厚度修正函数，可查表而得SW为样品厚度pm; S为探针间距mmD-为样

29、品形状与测量位置的修正系数，可查表得三八实验内容1. 熟悉并正确使用SZ-82型数字式四探针测试仪2. 利用SZ-82型数字式四探针测试仪测量不同温度下材料的电阻率变 化。四八实验步骤1. 测试准备将220V电源插头插入电源插座，电源开关置于断开位置，工作选择开关 置于“短路位置，电流开关处于弹出切断位置。将测试架的插头和主机的输入插座相连，松开测试架立柱处的高度调节手 轮，将探头调节到适当的位置和高度，测试样品应进行清洁处理，放于样品架 上，使探针能与外表良好接触，并保持一定的压力，调节室内温度使之到达要 求的测试条件。2. 测量电流的调节将电源开关置于开启位置，数字显示亮，仪器通电预热1小

30、时。工作选择开关置于“ 1调节位置，电流量程开关与电压量程开关必须放 于相对应的任一组的量程上。按下电流开关，调节电流电位器，可以使电流输出 在010.00范围内，调节到数字显示出测量所需要的电流值块状或棒状样品为 6.28;薄片样品为4.53。3. 测量极性开关拨至上方，工作状态选择开关置于“测量，拨动电流量程开关 和电压量程开关，置于样品测量所适合的电流、电压量程范围，调节电压表的粗 调和细调调零，使数字显示为“ 000，按下电流开关输出恒定电流，即可由数字 显示板和单位显示灯直接读出测量值。如果数字出现闪烁，那么说明测量值已超过 此电压量程，应将电压量程开关拨到更高档； 读数后切断电流开

31、关，数字显示将 恢复到零位。在仪表处于高灵敏电压档时要经常检查零位。再将极性开关拨至下方负极性，按下电流开关，从数字显示板和单位显 示灯可以读出负极性的测量值。将两次测量获得的电阻率值取平均，即为样品在该处的电阻率值。改变温度，重复上述测试过程，即可得电阻率 P和温度T的关系。五八考前须知1. 仪器要先预热2. 样品外表需进行清洁处理3. 仪器再中断测试时应将工作选择开关置于“短路位置，电流开关置于弹出 断开位置。4. 根据国家标准和仪器性能，为保证测试精度，推荐以下电流、电压量程组合:电流电阻率电 压0.2mV2mV20mV200mV2V100mA10-410-310-310 mA10-31

32、0-210-11 mA10-11201050102103100 卩 A200 50010310410卩A105四、磁致伸缩系数测量磁体在外磁场中磁化时，其形状与体积发生变化，这种现象叫磁致伸缩。表 征磁致伸缩的磁性参数为磁致伸缩系数，当磁场H到达饱和磁化场时，纵向磁致伸缩为一确定值冷，一一饱和磁致伸缩系数。一、实验目的1. 掌握通过应变电阻阻值变化测试材料磁致伸缩系数的原理和方法2. 理解磁致伸缩系数 入与磁化场H之间的关系二、实验原理如图：将待测材料粘结于应变电阻上，并对待测材料所绕线圈通直流电流， 在线圈产生的磁场作用下，磁体的尺寸将发生变化，并给应变电阻施加应力，从 而改变了应变电阻的电

33、阻值，通过测定应变电阻阻值的变化，可以分析出当前磁 场强度下磁体尺寸的变化量即磁致伸缩系数»三、实验内容1熟悉TH2512B型智能低电阻测试仪2.利用智能低电阻测试仪和应变电阻测试磁体的磁致伸缩系数入四、实验步骤1. 开机预热TH2512B型智能低电阻测试仪开机，测试前必须预热10分钟以上，以等待仪器内部线路电参数稳定。2. 测试应变电阻的阻值3. 把磁体粘结于应变电阻上，绕上线圈，通以直流电流，使磁体磁化，再测 应变电阻的电阻值4. 根据应变电阻的阻值查表，得到磁体的磁致伸缩系数入5. 改变线圈中电流的大小，重复步骤3、4、5,从而可得入关系，并求出 曲五、考前须知1. 零点和清零当使用20mQ和200mQ量程时，应首先清零，而在其他量程时一般不用清零。 测试时，使用者可先选定量程，再把测试夹互夹，使 S+端和S-端直接接触，D+ 端和D-直接接触，并保持良好的接触。具体地说：使两个测试夹有引出测试线 的两金属片直接接触，无引出测试线的两金属片直接接触。假设仪器显示不为零时， 按前面板清零键，那么清零 ON