材料物理性能測試思考題答案-資料下載頁
2025-08-05 08:24本頁面
【正文】 溫磁化時沿應(yīng)伸長(在正磁致伸縮情況下)的方向預(yù)先伸長，這樣經(jīng)過磁場中退火的樣品，其磁致伸縮將不妨礙磁化，樣品的磁化將變得更加容易，從而在該方向會有高的磁導(dǎo)率。鐵磁性物質(zhì)中的相互作用能有哪些？各有什么特點？其中哪種能量最大？鐵磁性物質(zhì)中的相互作用能有：磁晶各向異性能、磁彈性能、交換作用能、退磁能。磁晶各向異性能是指沿不同晶軸方向的能量差。其特點是在易磁化軸上，磁晶各向異性能最小。物體在磁化時要伸長(或收縮)，如果受到限制，不能伸長(或縮短)，則在物體內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力(或拉應(yīng)力)，物體內(nèi)部將產(chǎn)生的磁彈性能。其特點是物體內(nèi)部缺陷、雜質(zhì)等都可能增加其磁彈性能。交換作用能是指近鄰原子間靜電相互作用能，其特點是各向同性，比其它各項磁自由能大102～104數(shù)量級。它使強磁性物質(zhì)相鄰原子磁矩有序排列，即自發(fā)磁化。而其它各項磁自由能退磁能是指退磁場與鐵磁體的相互作用能。其特點是退磁能與材料的退磁因子N，磁化強度M的平方成正比。N值、M2越大，退磁能越大?？偟膩碚f，磁晶各向異性能、磁彈性能、退磁能不改變其自發(fā)磁化的本質(zhì)，而僅改變其磁疇結(jié)構(gòu)。其中，交換作用能的能量最大。物質(zhì)抗磁性產(chǎn)生的本源是什么？ 為什么任何物質(zhì)在磁場中都產(chǎn)生抗磁性？理論研究證明, 抗磁性來源于電子軌道運動, 故可以說任何物質(zhì)在外磁場作用下均應(yīng)有抗磁性效應(yīng)。但只有原子的電子殼層完全填滿了電子的物質(zhì), 抗磁性才能表現(xiàn)出來, 否則抗磁性就被別的磁性掩蓋了。無外H的時候：電子殼層已填滿的原子總磁矩為0。有外H作用時：即使總磁矩為0的原子，也會產(chǎn)生磁矩。不管循軌運動的方向是繞H軸向順時針還是逆時針，電子的循軌運動在外H作用下都會產(chǎn)生抗磁矩,即產(chǎn)生的附加磁矩總是與外H方向相反，這就是物質(zhì)產(chǎn)生抗磁性的原因。物質(zhì)順磁性產(chǎn)生的本源是什么？ 物質(zhì)的順磁性是如何產(chǎn)生的？物質(zhì)順磁性產(chǎn)生的本源是：原子(離子)的固有磁矩。無外H的時候：由于熱運動的影響，固有磁矩的取向為無序的，宏觀上無磁性。外H作用下：固有磁矩與H作用，有較高的靜磁能，為降低靜磁能，固有磁矩改變與H的夾角，趨于排向外H方向，表現(xiàn)為正向磁化。在常溫和H不是很高的情況下，M與H成正比，磁化要克服熱運動的干擾，磁矩難以有序排列，故順磁化進行十分困難，磁化率較小。鐵磁性材料為什么會形成一定形狀和大小的磁疇？為了最大限度地減小退磁能，磁疇必須形成三角疇的封閉結(jié)構(gòu)，即呈封閉磁路，這樣可使退磁能等于零。當鐵磁晶體形成磁疇時，雖然降低了退磁場能，但增加了疇壁能。對大塊晶粒來說，后者比前者要小很多，因此分疇在能量上是有利的。影響磁疇壁遷移的因素有哪些？如何影響？(1)鐵磁材料中的夾雜物、第二相、空隙的數(shù)量及其分布。(2)內(nèi)應(yīng)力起伏大小和分布，起伏越大、分布越不均勻，對磁疇壁的遷移阻力越大。為提高材料磁導(dǎo)率，就必須減少夾雜物的數(shù)量，減少內(nèi)應(yīng)力。(3)磁晶各向異性能的大小，因為壁移實質(zhì)上是原子磁矩的轉(zhuǎn)動，它必然要通過難磁化方向，故降低磁晶各向異性能也可提高磁導(dǎo)率。(4)磁致伸縮性能和磁彈性能也影響較小壁移過程，因為壁移也會引起材料某一方向的伸長, 另一方向則要縮短, 故要增加磁導(dǎo)率, 應(yīng)使材料具有較小的磁致伸縮和磁彈性能。鐵磁性材料的技術(shù)磁化機制。分別用應(yīng)力理論和雜質(zhì)理論解釋鐵磁性材料技術(shù)磁化過程。有人建議：銀有良好的導(dǎo)電性而且能夠在鋁中固溶一定的數(shù)量，因此可用銀使鋁固溶強化，以供高壓輸電線使用。請詳述：(a)這個意見是否基本正確；(b)能否提夠另一種達到上述目的的方法；(c)闡述你所提供方案的優(yōu)越性。(a)不正確。因為形成固溶體時，導(dǎo)電性能降低，即使是在低導(dǎo)電性的金屬中溶入高導(dǎo)電性的金屬溶質(zhì)也是如此。Ag價格昂貴，不宜用與高壓輸電線。(b)使用鋁包鋼芯鋁絞線。絞制是為了增大整體絞線的柔軟性，與鋼芯共絞是為增大絞線的整體強度。(c)鋁包鋼芯鋁絞線是由鋁包鋼絲?做加強芯和硬鋁線絞合組成的架空導(dǎo)線。鋁包鋼芯鋁絞線和普通鋼芯鋁絞線相比，絞線重量輕5%，載流量提高2～3%，弧垂減小1～2%，電力損耗減少4～6%，且防腐性能好、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、架設(shè)和維護方便、傳輸容量大。它可廣泛適用于各種電壓等級的輸電線路和要求增大鋁鋼截面比的輸電線路，還可用于沿海地區(qū)、鹽堿灘和三、四級工業(yè)污染區(qū)輸電線路。具體地來說，方案的優(yōu)越性體現(xiàn)在以下幾點：(1)鋁包鋼線尺寸和性能可調(diào)節(jié)范圍大(產(chǎn)品尺寸范圍 mm～10 mm,產(chǎn)品強度范圍50MPa～1400 MPa)，鋁層與線材截面積之比的調(diào)節(jié)范圍可達13%～85%，電導(dǎo)率范圍為14%～55%IACS。(2)表面的鋁層提供了優(yōu)良的耐腐蝕性。(3)鋁鋼間的結(jié)合強度好。(4)密度低于鍍鋅鋼線和鍍鋁鋼線。(5)用做輸電線時,具有極好的耐熱性。(6)導(dǎo)線的斷面可制成復(fù)雜的形狀。7
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