土木專業(yè)建筑學(xué)磁性材料一第一課時(shí)隨堂講義(編輯修改稿)
2025-03-02 19:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用磁致伸縮系數(shù) λ表示 ， 即 ： λ=Δl/l 式中 ， Δl和 l分別表示磁場(chǎng)方向的絕對(duì)伸長(zhǎng)與原長(zhǎng) 。 當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠高 ， 磁致伸縮趨于穩(wěn)定時(shí) ， 磁致伸縮系數(shù) λ稱為飽和磁致伸縮系數(shù) ， 用 λs表示 。 對(duì)于 3d金屬及合金 :λs約為 105— 106。 （五）磁致伸縮 第一節(jié) 鐵磁學(xué)基礎(chǔ) ? 物質(zhì)的磁性 （一） 物質(zhì)的磁性 磁矩 （二） 基本磁參量 （三） 物質(zhì)磁性分類 （四） 磁化曲線 磁滯回線 （五） 磁晶各向異性 （六） 磁致伸縮 ? 磁化過(guò)程與技術(shù)磁參量 ? 磁性材料分類 第一節(jié) 鐵磁學(xué)基礎(chǔ) ? 物質(zhì)的磁性 ? 磁化過(guò)程與技術(shù)磁參量 （一）磁疇結(jié)構(gòu) （二）磁疇移動(dòng)與磁化過(guò)程，反磁化過(guò)程 （三）鐵磁體中的磁自由能 （四）磁性材料的技術(shù)磁參量 （五）磁性材料的穩(wěn)定性 ? 磁性材料分類 磁化過(guò)程與技術(shù)磁參量 抗磁性物質(zhì)的磁結(jié)構(gòu)及磁化率隨溫度的變化 順磁性物質(zhì)的磁結(jié)構(gòu)及磁化率隨溫度的變化 反鐵磁性物質(zhì)的磁結(jié)構(gòu)及磁化率隨溫度的變化 (一 ) 磁疇結(jié)構(gòu) 理論和實(shí)驗(yàn)均已證明，在居里溫度以下，在沒有外磁場(chǎng)的作用下，鐵磁性材料內(nèi)部分成若干個(gè)小區(qū)域，在每個(gè)小區(qū)域內(nèi)原子磁矩自發(fā)的磁化飽和，即原子磁矩平行排列。 每一個(gè)磁矩取向一致的自發(fā)磁化區(qū)域就叫做一個(gè)磁疇。 實(shí)際材料中的籌結(jié)構(gòu)，受到材料的尺寸，晶界，應(yīng)力，參雜和缺陷等的影響，因而情況比較復(fù)雜 1. 通常情況下磁疇尺寸？ 寬度 103cm，體積 109cm3,1014原子 2. 軟磁性物質(zhì)在通常情況下不顯示磁性？ 磁疇結(jié)構(gòu) 磁疇 疇壁（磁疇壁） 103原子 布洛赫疇壁 布洛赫 (Bloch)磁疇壁 疇壁兩側(cè)的原子磁矩的旋轉(zhuǎn)平面與疇壁平面平行 奈爾疇壁 奈耳 （ Neel） 磁疇壁 疇壁內(nèi)原子磁矩的旋轉(zhuǎn)平面與兩磁疇的磁矩在同一平面平行于界面 （ 3）混合磁疇壁 第一節(jié) 鐵磁學(xué)基礎(chǔ) ? 物質(zhì)的磁性 ? 磁化過(guò)程與技術(shù)磁參量 （一）磁疇結(jié)構(gòu) （二）磁疇移動(dòng)與磁化過(guò)程，反磁化過(guò)程 （三）鐵磁體中的磁自由能 （四）磁性材料的技術(shù)磁參量 （五）磁性材料的穩(wěn)定性 ? 磁性材料分類 磁化過(guò)程： 磁性材料在外磁場(chǎng)作用下由宏觀的無(wú)磁狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛写艩顟B(tài)的過(guò)程。 磁化是通過(guò)磁疇的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 （ 二 ） 磁疇移動(dòng)與 磁化過(guò)程 ， 反磁化過(guò)程 各磁疇內(nèi)部的磁矩平行或反平行于外加磁場(chǎng)，不受這一磁場(chǎng)的力矩。而疇壁附近的磁矩方向發(fā)生改變，使疇壁產(chǎn)生橫向移動(dòng)。 受外磁場(chǎng)作用時(shí)，疇內(nèi)整齊排列在易磁化方向上原子磁矩一致地偏離易磁化方向而向外磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。外場(chǎng)愈強(qiáng)，材料的磁晶各向異性愈弱，則磁矩就愈偏向外場(chǎng)方向。 疇內(nèi)磁化方向轉(zhuǎn)動(dòng) 疇壁移動(dòng) 運(yùn)動(dòng)方式 在增大磁化場(chǎng)時(shí) ,疇壁移動(dòng)和磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖 圖 (a)表示一塊鐵磁體在磁化場(chǎng) H=0時(shí)的疇結(jié)構(gòu)，它表示各個(gè)自發(fā)磁化區(qū)的磁化矢量 (用矢號(hào)表示 )相互抵消，總體上磁化強(qiáng)度為零； 圖 (b)、（ c）和（ d）表示在外磁場(chǎng) H逐漸增大時(shí)的疇結(jié)構(gòu)，在圖的下邊用斜向上方的矢號(hào)表示 H的方向和大小； 圖 (b) 示明在較弱外磁場(chǎng) H=H1時(shí)疇壁位移的情況：和外場(chǎng)方向接近的疇長(zhǎng)大，和外場(chǎng)方向相反或方向相差較多的疇縮小。 圖 (c)表示在 H=H2時(shí)疇壁位移完了時(shí)的情況，此時(shí)在整個(gè)試樣中不存在疇璧，合并成一個(gè)磁疇，但其磁化方向和外場(chǎng) H不一致。 圖 (d)表示在更高的外場(chǎng) H3作用下，磁疇的磁化矢量轉(zhuǎn)到與外場(chǎng)的方向一致，此時(shí)達(dá)到飽和磁化。 （三）磁化曲線 磁化過(guò)程四
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