基本介紹
- 中文名:矯磁力
- 外文名:coercive force
- 別稱:矯頑力
- 特點:磁性材料飽和磁化
簡介,磁滯回線產生,特點,影響因素,
簡介
首先向磁鐵原材料緩緩加入磁場,原材料隨之磁化加強達到飽和。在這裡這種磁化過程稱之為初磁化過程。接著減少磁場,將向磁鐵原材料加入的外部磁場減至0時,磁鐵原材料所持有的磁通密度叫殘留磁通密度Br(殘留磁感應)。另又從無外部磁場的情況下向與之前相反方向加磁場時,就會發現磁化及磁通密度都開始減少。跟著磁通量無法通過磁鐵原材料。這時稱所需要的磁場大小叫做矯磁力Hcb。
再增加反方向磁場時,磁通開始向之前的相反方向流動。在某一程度上磁化也跟著消失。這時的磁場大小稱之為矯磁力Hcj。也就是矯磁力有兩種:一種是將磁通密度B定為0的磁場Hcb,另一種是將磁場強度J定為0的磁場Hcj。
磁滯回線產生
在永磁材料的退磁曲線上,當反向磁場增大到某一值HC時,磁體的磁感應強度B為0,稱該反向磁場為該材料的矯磁力HC;在反向磁場為HC時,磁體對外不顯示磁通,因此矯磁力HC表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應的能力。HC是磁路設計中的一個重要參量之一。
矯磁力用HC表示(這種表示常指B=0)。根據磁感應強度B與磁場強度H和磁化強度M的關係B=μ0(H+M),如令B=0,得到HC=-M。當M=0,得到HC=B/μ0;常用BHC和MHC來表示其區別。MHC>BHC,M=0給出的值稱為內部矯磁力。
特點
矯磁力HC在數值上總是小於剩磁Br。在HC處,B=0,在退磁曲線上任意點的磁極化強度值總是小於剩磁Br,故HC在數值上總是小於剩磁Br。例如:Br=12.3KGs的磁體,其HC不可能大於12.3KGs。換句話說,剩磁Br在數值上是矯磁力HC的理論極限。
影響因素
在磁學性能中,矯磁力的大小受晶粒尺寸變化的影響最為強烈。對於大致球形的晶粒,矯磁力隨晶粒尺寸的減小而增加,達到一最大值後,隨著晶粒的進一步減小矯磁力反而下降。對應於最大矯磁力的晶粒尺寸相當於單疇的尺寸,對於不同的合金系統,其尺寸範圍在十幾至幾百納米。當晶粒尺寸大於單時尺寸時,矯磁力HC與平均晶粒尺寸D的關係為:HC=C/D
式中,C是與材料有關的常數。可見,納米材料的晶粒尺寸大於單畸尺寸時,矯磁力亦隨晶粒尺寸D的減小而增加。同時,因為矯磁力來源於不可逆磁化過程,因此造成不可逆磁化機理的主要因素是材料中存在磁各向異性(包含磁晶、感生和應力等各向異性)以及雜質、氣孔、缺陷等因素也會影響矯磁力的大小。