永磁材料測量

永磁材料測量

測量永磁材料(又稱“硬磁材料”)的。一經磁化即能保持恆定磁性的材料。具有寬磁滯回線、高矯頑力和高剩磁。

基本介紹

  • 中文名:永磁材料測量
  • 定義:反映永磁材料磁特性的各種磁學
  • 測量對像:鎢鋼、鉻鋼、鋁鎳鈷合金
  • 測量方法:多製作成規則(圓柱、方塊)永
定義,測量對像,測量方法,試樣製備,測量原理,若干問題,發展歷史,現狀,稀土永磁測量,

定義

反映永磁材料磁特性的各種磁學參量的測量。又稱硬磁材料測量。是磁學量測量的內容之一。

測量對像

永磁材料一般指矯頑力Hc>1000A/m的磁性材料,主要有鎢鋼、鉻鋼、鋁鎳鈷合金、永磁鐵氧體、稀土永磁合金和複合永磁材料等。

測量方法

永磁材料測量時,多製作成規則(圓柱、方塊)永磁體。
對永磁材料進行磁性能測量時,要求提供高磁場強度的磁化磁場,為此,專門製造了一種測量儀器,稱為磁導計(電磁鐵)。
永磁材料測量主要測出其處於第二(或第四)象限的磁滯回線部分,即介於剩餘磁通密度 Bb和矯頑力-Hc之間的部分,又稱退磁曲線。設此曲線上各點坐標為Bd、Hd,則Bd與Hd的乘積稱磁能積,BdHd與B 的關係曲線稱磁能積曲線(圖1)。此兩條曲線的Bb、Hc和(BH)是永磁材料最重要的3個磁性參量。
圖1圖1

試樣製備

測永磁材料的磁化曲線時,通常將試樣製成圓形截面或方形截面的柱狀體,一般截面積為10mm,長度不小於20mm。由於磁極剩磁將影響試樣Bb的測量結果,並且試樣越短,影響越大。因此,在磁化能力允許的條件下,試樣均儘可能做得長些。

測量原理

圖2為測量時的磁導計磁極、試樣及測量線圈的結構示意。測量試樣中磁通密度 B的線圈繞在試樣中部,試樣側面貼放測量試樣中磁場強度H的線圈(即磁位計,見磁場測量)。將組合後的試樣和測量線圈夾在磁導計的固定磁極與可動磁極之間,從而形成閉合磁路。
用測靜態磁特性的衝擊法裝置測量時,BH 測量線圈均接到磁通計或衝擊檢流計上。如採用自動記錄儀,需用兩個積分器,一個接在測B線圈電路中,另一個接在測H線圈電路中,以便由線圈的感應電動勢求出磁通變化量,從而推算出BH
圖2圖2

若干問題

永磁材料的磁特性測量較軟磁測量的普遍性要高的多,目前國內大約有永磁材料生產企業1000多家,配備永磁材料BH測量裝置的企業也有80%左右,同時每年大約有新上馬企業100家左右。永磁材料的測量,相對測量參數也比較簡單,主要測量參數有:Br、Hcb 、Hcj和BHmax。其他參數如Hk、Hd、Bd根據用戶要求。我們國家目前均採用標準樣品傳遞的方法對儀器進行定標。目前國家承擔此工作的是:中國計量科學院。但由於中國計量科學院同時生產磁性材料測量裝置,所以對其他生產BH測量裝置的企業是封鎖標樣的發放的,給行業的發展和交流帶來了極大的影響。“信息產業部磁性產品質量監督檢驗中心”花巨資購買國外(西德)測試設備,為行業提供了很好的測試平台,促進交流。作為見證我國磁性材料自動測量裝置發展全過程的一名技術人員,我們一方面在不斷努力提高產品的整體技術水平,積極推廣我們生產的產品,發展企業規模縮小與國外頂級設備的差距;一方面實實在在的為行業服務,解決我們的用戶和其他朋友測試和設計中遇到的實際問題是我們回報社會和得到回報的根本,希望大家積極交流。

發展歷史

永磁材料測量裝置的發展史在我國並不長。70年代末國內出現了手動測量裝置,主要是根據磁性參數的定義進行設計的簡易磁測量裝置。當時的測量裝置的準確度大約在2-5%的水平。最大磁能積的計算偏差對一些材料的測量要超過10%,當時的計算方法是:1/2BrHcb,
目前的一些老測試人員還是這么認為的。也就是他們有時來電與我討論:為什麼我的Br和Hcb都高,而BHmax卻小的問題。
我國永磁材料測量裝置的真正發展是從1990年開始的。當時的我國磁測量專家瞿清昌先生(時任中國計量科學院電磁室主任和婁底地區電子研究所所長),主持了裝置的設計和開發,推出了"MATS-2000磁性材料自動測量裝置",代表了我國磁測量儀器的最高水平,並因此獲得“國家科技進步二等獎”,使國內的測量裝置迅速的得到了發展,國家標準也因此進行了相應的修改。

現狀

前國內生產“永磁材料測量裝置”的企業並不是太多,主要原因是這塊市場並不大,不被大型企業看好。年銷售在1000萬左右。目前主要的產品供應商是:中國計量科學院尼蒙公司、湖南省聯眾科技有限公司、婁底市天宇電子有限公司、綿陽雙極電子有限公司。其他如南京大學、綿陽九所和上海第四電錶廠銷售很小一部分。
目前國外同類裝置在國內銷售的有:Lakeshore、WalkerLDJ、日本理研、德國瑪格利磁等,但都不是主流。銷售主流還是以北京、婁底和綿陽的產品為主。目前永磁材料測量裝置的市場競爭不亞於三國演義,北京基本控制了長江以北,婁底長江以南,綿陽在四川和山西建立根據地。
銷售量方面排序為:計量院、聯眾、天宇、綿陽。 價格方面的排序為:計量院、聯眾、綿陽、天宇。
測量技術方面和產品功能性方面排序為:聯眾、天宇、計量院、綿陽。

稀土永磁測量

對於稀土鈷、釹鐵硼等內稟矯頑力很高的永磁材料,在測量前應使用能產生10A/m左右的脈衝場強的螺線管,對熱退磁狀態下的試樣預先充磁,然後再放入磁導計內測量。

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