铁磁体的技术磁化理论

铁磁体的技术磁化理论第1页，共14页，2023年，2月20日，星期日HM起始磁化阶段急剧磁化阶段趋于饱和阶段

起始磁化阶段：形成起始磁化曲线，源于磁畴壁的位移（壁移过程），磁化过程可逆。

急剧磁化阶段：包括不可逆壁移过程和磁畴内磁矩的转动过程（畴转过程），出现剩磁，磁化过程不可逆。磁化过程的三个阶段

趋于饱和阶段：壁移过程和畴转过程消失，出现顺磁过程，Ms变化不大。第2页，共14页，2023年，2月20日，星期日课堂练习：画出铁磁体在磁化过程中，磁畴变化的示意图。m(b)外加磁场Hm(c)外加磁场Hm(a)磁中性状态第3页，共14页，2023年，2月20日，星期日反磁化过程：铁磁体在外场作用下磁化饱和后，逐渐降低磁场并沿反方向逐渐增加磁场时，其磁化状态的变化过程。Bs——-Bs过程!(磁滞回线)反磁化曲线AA’反磁化曲线A’A反磁化机制：(1)钉扎理论(2)形核理论第4页，共14页，2023年，2月20日，星期日二、剩余磁化强度

HMABCODC’1、磁中性状态（O）多晶体内的自发磁化方向在空间上均匀分布，在任一方向有：M＝0，H＝0，B＝0。2、饱和磁化状态（A）多晶体内的自发磁化方向集中于外场方向。第5页，共14页，2023年，2月20日，星期日3、在Hc作用的磁化状态（C）M＝0，但多晶体内的自发磁化在空间分布不均匀，在外场方向附近和远离外场的对称方向各有一分布。4、剩磁状态（M）样品内部磁场为零，但M≠0（M＝Mr），故多晶样品内的自发磁化方向在空间分布不均匀。HMABCODC’第6页，共14页，2023年，2月20日，星期日多晶体的剩余磁化强度：注意：Ms是内禀磁学参数，与微观结构无关；

Mr是结构敏感参数，取决于Ms和微观结构。壁移过程的贡献畴转过程的贡献第7页，共14页，2023年，2月20日，星期日三、趋近饱和定律

对于多晶铁磁材料，由于各晶粒的晶轴取向混乱及晶粒间的相互作用，磁畴结构非常复杂，畴壁位移过程和磁化矢量转动过程难以分开。中等磁场范围内，多晶铁磁材料的磁化曲线难以严格计算。强磁场范围内，畴壁位移过程停止，磁化矢量转动成为磁化的唯一方式，可采用趋近饱和定律计算磁化曲线。各种多晶铁磁材料的磁化矢量转动具有共同的规律，普遍遵守趋近饱和定律！第8页，共14页，2023年，2月20日，星期日强磁场中的趋近饱和定律：式中等号右端第一项以磁场强度H的负幂级数趋近饱和，与技术磁化过程对应，其中的系数a、b、c等代表了技术磁化过程所受磁化阻力的大小，其值与材料本身属性相关。第二项表示的是顺磁磁化过程，χp称为顺磁磁化率。由于χp很小，因此顺磁磁化过程，磁化强度M的增量很小。第9页，共14页，2023年，2月20日，星期日在适当高的磁场区域内，M/H与M之间近似为线性关系。以M为横坐标，M/H为纵坐标，绘出M/H=f(M)直线，该直线与横轴的交点就是饱和磁化强度(M=MS,则式左侧为零，即与横坐标相交)。当磁场强度H很大，1/H2、1/H3等项的值很小可以忽略不计时：第10页，共14页，2023年，2月20日，星期日四、永磁材料及其特性

0HB永磁软磁Hc1Hc2Br由于退磁场的作用，磁性材料在充磁后撤掉外加磁场时，不会工作在剩磁点上，而是低于剩磁点。退磁曲线

Hc越大，工作点越高

Hc越小，工作点越低采用Hc划分永磁和软磁的原因第11页，共14页，2023年，2月20日，星期日0HBHcbBr永磁材料的性能指标BxHxP

Br越大，磁性能越好。

选择Ms大的材料配方！

Hc越大，抗退磁能力越强。与微观结构和成分相关！

(BH)max越大，对外提供磁场高。取决与Br、Hcb及退磁曲线的方形度！

温度系数+不可逆损失。描述温度稳定性！第12页，共14页，2023年，2月20日，星期日温度系数第13页，