材料物理性能試驗指導(dǎo)書

1、材料物理性能試驗指導(dǎo)書西南交通大學(xué)二零零五年三月課程名稱：材料物理性能英文名稱：Physical Properties of Materials實驗指導(dǎo)書名稱：材料物理性能實驗指導(dǎo)書編者：朱德貴一、學(xué)時學(xué)分總學(xué)時：48總學(xué)分：3 實驗時數(shù)：8實驗學(xué)分：0.5二、實驗的地位、作用和目的實驗是材料物理性能課程中重要的實踐環(huán)節(jié)。通過實驗，使學(xué)生加深對課堂教 學(xué)內(nèi)容的理解，加深對所學(xué)物理性能測試原理、方法、表征方式等的理解，培養(yǎng)學(xué) 生物性測試設(shè)備的使用能力，培養(yǎng)正確選用物性測試手段的能力。三、基本原理及課程簡介材料物理性能是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述材料物理性能的基本原理、物理概念、基本測試原理測試方法

2、。實驗課以介紹基本原理及實驗測試基本方法，使學(xué)生學(xué)會 正確選用測試手段，明確每一物理性能的本質(zhì)及應(yīng)用。四、實驗方式與基本要求1 由指導(dǎo)教師講清實驗的基本原理、要求、實驗設(shè)備使用方法、實驗?zāi)康募白?意事項：2實驗每組2-4人，每個實驗時間 2h,由學(xué)生獨立操作完成實驗：3 了解試驗原理、設(shè)備工作原理，及測試方法，并弄清每一性能測試與材料組 織轉(zhuǎn)變的相互關(guān)系。五、考核與報告1 學(xué)生按指導(dǎo)書要求提交實驗報告，實驗結(jié)果須有指導(dǎo)教師簽字方有效：2 實驗指導(dǎo)教師對報告進行批改、評分。六、設(shè)備及器材配置每組：1、電子電位差計l臺2、電阻箱3、電橋3臺4、分光光度計5、光強測試儀2臺6、磁性測試儀7、膨脹分析

3、儀3臺8、耗材七、實驗項目與內(nèi)容提要：序 號實驗名稱內(nèi)容提要每組人數(shù)實驗 時數(shù)實驗者類別所在實驗 室備 注1膨脹法測定 鋼的相變溫 度1了解膨脹測試原理及方法.2完成鋼在加熱和冷卻過程中膨 脹曲線測定及相變點確定.242本科材料實 驗室2鋼的電學(xué)性 能測定1 了解電阻測量方法.2 了解電阻與材料處理工藝及組 織結(jié)構(gòu)關(guān)系.3 測定不同處理工藝的材料的電 阻及電阻與溫度關(guān)系.242本科材料實驗室3材料光學(xué)性 能測定1 了解材料組織的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性 能關(guān)系.2 .測定材料透光率及發(fā)光強度242本科材料實 驗室4材料磁學(xué)性 能分析1 了解材料磁學(xué)性能及磁化曲線2 .測定材料磁化強度及磁滯曲線242本科材

4、料實驗室實驗一膨脹法測定鋼的相變溫度和膨脹系數(shù)一、實驗?zāi)康?了解膨脹測試原理及方法。2 測定鋼在加熱和冷卻過程中膨脹曲線并確定起其相變點。二、實驗原理熱容理論認為：晶體中，原子圍繞其平衡位置作簡諧振動，當(dāng)溫度增加時振幅 增大，動能增大，使得固體材料的熱容增加。顯然，這樣無法解釋熱膨脹現(xiàn)象。因 為作簡諧振動的原子不論其振幅多大，其振動中心不能產(chǎn)生位移。既然熱膨脹的存 在確定無疑，顯然表明原子振動是非簡諧振動。按照格律乃森的經(jīng)驗公式，相鄰兩原子的位能式中a、b為常數(shù)；r為原子;m和n分別表示引力和斥力的幕指數(shù)。對于金屬材料，m約等于3,而n在很寬的范圍內(nèi)變化，但總是 n>m。正是由于 這種位

5、能的不對稱變化引起了固體的熱膨脹。當(dāng)材料的溫度從 T1變化到T2時，材料的體積由 V1變到V2，則該材料的平均 體膨脹系數(shù)為:V2 V1 JVV1(T2 T1) V1 T當(dāng)厶T趨近于零時, 系數(shù)，即該材料在溫度上式的極限值（在壓力T時的體膨脹系數(shù)：P恒定的情況下）定義為微分體膨脹T由于體膨脹系數(shù)B值的測定比較困難。通常采用線膨脹系數(shù)a來表示材料的膨脹特性，即。材料在PT1至T2溫度區(qū)間的平均線膨脹系數(shù)為L2 L1L1(T2 T1)。對于各向同性材料近似有當(dāng)材料內(nèi)部不發(fā)生組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時，其線膨脹系數(shù)。隨溫度T的變化曲線如圖I所示。由于溫度變化所引起的材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的改變，會造成a隨溫度T的變化

6、曲線的改變。例如，當(dāng)溫度達到發(fā)生第一類相變的溫度時，此時由于存在體積的突然 改變，使a趨于無窮大，如圖2（a）所示：當(dāng)發(fā)生第二類相變時 （磁性轉(zhuǎn)變，有序一無序轉(zhuǎn)變)，在轉(zhuǎn)變溫度處a值有突變，如圖2(b)所示。圖1因此，根據(jù)膨脹系數(shù)a隨溫度T的變化曲線上所產(chǎn)生的附加變化，可以分析材料的組織結(jié)構(gòu)變化。這是研究材料相變的重要方法之一。另外，由于溫度的提高，造成材料內(nèi)部晶體缺陷的增多，使得a隨溫度T的變化曲線在高溫段有別于比熱容隨溫度的變化。三、實驗測試方法材料膨脹系數(shù)的測定取決于兩個物理量一溫度、位移的準確測量。一般情 況下，溫度的測定使用熱電偶。位移的測定可以使用千分表法、光學(xué)法、可變變壓 器法等

7、。無論采用何種方法，其基本原理如圖 3所示。四、實驗內(nèi)容本實驗使用Forma3to卜D全自動膨脹儀，測定鋼的膨脹系數(shù)和相變點。參觀千 分表法和光學(xué)法膨脹測定儀。五、實驗報告1簡述實驗?zāi)康暮驮恚? 整理實驗數(shù)據(jù)，確定材料的臨界溫度，計算其膨脹系數(shù)；3 誤差分析及討論。材料物理性能實驗報告實驗名稱：指導(dǎo)教師簽名姓名:班級學(xué)號成績1實驗?zāi)康模?、實驗原理：3、實驗紀錄：4、實驗結(jié)果計算與分析：5、分析討論實驗二鋼的電學(xué)性能測定一、實驗?zāi)康?了解電阻測量方法。2了解電阻與材料處理工藝及組織結(jié)構(gòu)關(guān)系。3 測定不同處理工藝的材料的電阻及電阻與溫度關(guān)系。二、實驗原理材料的電阻率P是由成分、組織狀態(tài)及溫度等

8、因素決定的重要的物理性能之一。 由于電阻值R是與物體的形狀、大小有關(guān)，而電阻率p與形狀、大小無關(guān)，電阻率 P常被用來表征材料的導(dǎo)電性能。因為電阻率P是屬于對組織結(jié)構(gòu)敏感的性能，所 以它在材料的研究，特別是基礎(chǔ)理論的研究中被廣泛地采用，成為分析研究相圖、 組織轉(zhuǎn)變過程等的重要手段。測量電阻的方法很多，如伏安法、歐姆表法、橋式電路法等。通常根據(jù)被測電 阻值的大小來選定。在金屬材料的研究中，經(jīng)常遇到的是測量小電阻值 （電阻的變化）。 因此，一般采用橋式電路法。1 惠斯登電橋（單電橋）單電橋由參考電阻 Rl、R2，標準電阻RN和待測電阻Rx組成，用導(dǎo)線將其連成 封閉的四邊形；在 A、C端接電源E和開關(guān)

9、K1，在B、D端之間接以靈敏度較高的 檢流計G和開關(guān)K2，構(gòu)成“橋”：將R1、R2、RN和Rx稱為“橋臂”，如圖I所示。RlR2一般情況下，當(dāng) K1、K2閉合時，檢流計 G內(nèi)有電流流過，因此檢流計指針發(fā) 生偏轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié) R1和R2，使通過檢流計的電流為零，即達到電橋平衡。此時，電橋電路中B、D兩點的電位相等，則有下列關(guān)系:VABVAD；VBCV DC所以兩式相比可得根據(jù)此式，若已知 RN和調(diào)節(jié)平衡后的兩臂的電阻值R1和R2即可求得Rx。必須注意，由此法所測得的Rx值，實際上包括了連接導(dǎo)線的電阻和導(dǎo)線與接線柱之間的接觸電阻（一般為1 0-6 一 1 0-4 Q ）。當(dāng)待測電阻較大時，這些附加的電阻

10、值 影響不顯著。當(dāng)Rx很小時，它們就會引入很大的誤差。 因此，單電橋只適用于測量 較大電阻。測量微小電阻通常采用雙電橋。2凱爾文電橋（雙電橋）雙電橋的原理如圖 2所示。PnlCnlR2R4DPx213Pn2Rx PxllNCxJ圖2雙電橋原理圖其中Rn為標準電阻，Rx為待測電阻。Rx和Rn各有一對“電流接頭” Cxi、Cx2 和Cnl、Cn2,以及一對“電位接頭”Px1、Px2和Pn 1、Pn2。為了排除和減小接線電阻和接觸電阻對測量結(jié)果的影響，在接線時一定要使電流的引出線之間只包含待測電阻Rx。因此，一般電流接頭均接在電位接頭的外側(cè)。在RH和Rx之間用一根粗導(dǎo)線 R連接起來，并和電源組成閉合

11、回路。在各“電位 接線”上，分別與橋臂電阻 R1、R2、R3、R4連接，各橋臂的電阻值應(yīng)不低于 10 Q, 當(dāng)調(diào)整電橋達到平衡時，通過檢流計的電流lg=o, C、D電位相等。根據(jù)克希霍夫第 二定則，有下列關(guān)系：|iRi=|nRn+|3R3|2R2=IxRx+1 3R4(In-|3)R=I 3(R3 + R4)R2R R2 R3 R4解此萬程組得RXRn +()R1 R R3 R4 R1 R2因為在電橋的制造時，采用兩個機械連動的轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時調(diào)節(jié)R1與R3和R2與R4，使R仁R3,R2=R4。因此，電橋在調(diào)平衡的過程中始終保持色 甩。所以R1R2R2電橋有RXRn的關(guān)系。R1由上面的敘述可知，

12、雙臂電橋之所以能排除和減小接線電阻和接觸電阻對測量值的影響，是由于：1. 被測電阻Rx和標準電阻Rn之間的接線電阻和接觸電阻 Cn、Cx2都被包含在含 有電阻R的支路內(nèi)，可認為是R的一部分，由于保證 邑 冬,R值的大小對測量R1R2結(jié)果無關(guān)：2. Rx和Rn與電源連接線的電阻以及接觸電阻，只影響總的工作電流，對電橋平衡 無影響；3. 電位接頭的接觸電阻及連線電阻分別包括在相應(yīng)的橋臂支路中，由于橋臂電阻的 值均在10Q以上，接觸電阻和接線電阻的值 (10-610-4 Q )與此相比是極小的，因此 影響很小。三、實驗內(nèi)容1. 將65Mn試樣(共12根)加熱至800-. 820'(2淬火，并

13、分別在不同的溫度進行 回火處理(回火溫度從100'C-600'C ,每隔50C 一個試樣)，測出淬火試樣和回火試樣 的電阻值，求出電阻率；2. 作65Mn鋼的電阻率與回火溫度關(guān)系曲線；3. 測定Fe-Cr-AI電爐絲的電阻串一溫度關(guān)系曲線。四、實驗報告1簡述實驗原理和內(nèi)容；2. 列出實驗數(shù)據(jù)，畫出實驗曲線：3. 實驗結(jié)果分析與討論。材料物理性能實驗報告實驗名稱：指導(dǎo)教師簽名姓名:班級學(xué)號成績1實驗?zāi)康模?、實驗原理：3、實驗紀錄：4、實驗結(jié)果計算與分析：5、分析討論實驗三材料光學(xué)性能測定一、實驗?zāi)康? 了解材料組織的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能關(guān)系2. 測定材料透光率及發(fā)光強度二、實驗原理當(dāng)

14、光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，一部分透過介質(zhì)，一部分被吸收，還有 一部分在兩種介質(zhì)的界面上被反射。設(shè)入射到固體表面的光輻射能流率為o，透射、吸收和反射光的輻射能流率分別為T,A和R,貝U0=T+A+R光輻射能流率的單位為 Wm-2,表示單位時間內(nèi)通過單位面積 （與光線傳播方向垂 直）的能量。上式也可寫成1式中：為透射率（y o）；為吸收率（A o）；為反射率（R o）透明材料是透射率較高而吸收率和反射率較小的材料。半透明材料是光線透過它時能發(fā)生漫散射的材料。不透明材料是透射率極小的材料。金屬對整個可見光譜都是不透明的，即所有的入射光不是被吸收，就是被反射。 所有的電絕緣材料都可能制成透明材料。

15、半導(dǎo)體材料中，有些是透明的，有些是不 透明的。在純高聚物（不加添加劑和填料）中，非晶態(tài)均相高聚物應(yīng)該是透明的，而結(jié) 晶高聚物一般是半透明甚至是不透明的。在固體材料中出現(xiàn)的光學(xué)現(xiàn)象是電磁輻射與固體材料中原子、離子或電子之 間相互作用的結(jié)果。最重要的兩種作用是電子極化和電子能態(tài)的轉(zhuǎn)變。（1）電子極化電磁波的分量之一是迅速交變的電場分量。在可見光頻率范圍內(nèi)，電場分量與 傳播過程中遇到的每一個原子都發(fā)生相互作用，引起電子極化，即造成電子云和原 子核的電荷中心發(fā)生相對位移。其結(jié)果，當(dāng)光線通過介質(zhì)時，一部分能量被吸收， 同時光波速度減小。后者導(dǎo)致折射。（2）電子能態(tài)轉(zhuǎn)變電磁波的吸收和發(fā)射包含電子從一種能態(tài)

16、轉(zhuǎn)變到另一種能態(tài)的過程。某個原子 吸收了光子的能量后，可能將低能級上的電子激發(fā)到較高的空能級上去，電子發(fā)生 的能量變化 E與電磁波的頻率有關(guān)：E h式中：h為普朗克常數(shù)；v 為光子振動頻率。在這里必須明確幾個概念：第一，原 子中電子的能級是分立的，能級之間只有特定的厶E值。因此，只有能量為 E的光子才能被原子通過能態(tài)轉(zhuǎn)變而吸收，而且在每一次激發(fā)中，每個光子的能量將全 部被吸收。第二，受激電子不可能無限長時間地保持在激發(fā)狀態(tài)，經(jīng)過一個短時期 后，它又會衰變回基態(tài)，同時發(fā)射出電磁波。衰變的途徑不同，發(fā)射出的電磁波的 頻率就不同。1 能帶結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能在金屬的電子能帶結(jié)構(gòu)中，費密能級以上存在許多空能

17、級。因此，當(dāng)金屬受到 光線照射時，比較容易吸收入射光線的光子能量，將價帶中的電子激發(fā)到費密能級 以上的空能級中去。實際上，只要金屬箔的厚度為0. 1 pm就可能吸收全部光能。大部分被金屬材料吸收的光又會從表面上以同樣波長的光被反射出來，表現(xiàn)為反射 光（圖1）。大多數(shù)金屬的反射率為 0 9-0 . 95。還有一小部分能量以熱的形式損失 掉了。肉眼看到的金屬顏色是由反射光的波長決定的。圖1金屬材料吸收電磁波（a）電子受激躍遷（光子）后能態(tài)的變化（b）受激電子返回基態(tài)，發(fā)射出光子對于非金屬材料，由于其能帶中存在禁帶Eg,在大多數(shù)情況下對可見光是透明的。只有入射光子的能量，大于禁帶寬度，才有可能通過電

18、子激發(fā)被吸收（圖2）。每一種非金屬材料對特定波長以下的電磁波不透明，具體波長取決于Eg。例如，金剛石的Eg=5 . 6eV，因而對波長小于 0. 22Llm的電磁波是不透明的（Eg=hc/入）。禁帶較寬的介電材料也可能吸收光波，不過機制不是激發(fā)電子從價帶進入導(dǎo)帶，而是因為雜質(zhì)或其他帶電缺陷在禁帶中引進了能級（施主能級或受主能級），使電子能夠在吸收光子能量后實現(xiàn)從價帶一禁帶或從禁帶一 導(dǎo)帶的轉(zhuǎn)移（圖3）。電子受激時吸收的能量必定會以某種方式釋放出來。釋放的機理有幾種。對于 通過電子從價帶 導(dǎo)帶所吸收的能量，可能會通過電子與空穴的重新結(jié)合而釋放出 來，也可能通過禁帶中的雜質(zhì)能級而發(fā)生電子的多級轉(zhuǎn)移

19、，從而發(fā)射出兩個光子。 一個光子的能量等于電子從導(dǎo)帶回到雜質(zhì)能級所釋放出來的能量：另一個光子的能 量等于電子從雜質(zhì)能級回到基態(tài)時釋放出來的能量。此外，還可能在電子的多級轉(zhuǎn) 移中發(fā)出一個電子和一個光子。圖2非金屬材料吸收光子后能態(tài)的變化(a) 受激電子越過禁帶，并產(chǎn)生一個空穴(b) 電子返回價帶并與空穴復(fù)合發(fā)射出一個光子JtMtf圖3介電材料吸收光子后電子能態(tài)的變化(a) 禁帶中雜質(zhì)能級電子吸收光子后激發(fā)進入導(dǎo)帶(b) 電子從導(dǎo)帶衰變到雜質(zhì)能級，發(fā)射出一個光子：再從雜質(zhì)能級返回到基 態(tài)，又發(fā)射出一個光子(c) 電子從導(dǎo)帶衰變到雜質(zhì)能級，發(fā)射出一個聲子：再從雜質(zhì)能級返回到基 態(tài)，又發(fā)射出一個光子介

20、質(zhì)凈吸收的光波能量不僅與介質(zhì)特性有關(guān)，還有光程有關(guān)。透射光的輻射能 流率隨光程x的增加而減?。菏街?o o R，即入射光中的非反射輻射能流率；B為吸收系數(shù)，單位為（mm）-1，是材料的特征常數(shù)；x是光線在介質(zhì)中經(jīng)過的距離。2 發(fā)光現(xiàn)象發(fā)光是輻射能量以可見光的形式出現(xiàn)。如果輻射或其他任何形式的能量，激發(fā) 電子從價帶進入導(dǎo)帶，則當(dāng)該電子返回價帶時，便發(fā)射出光子（能量為1. 8eV3. 1eV）。如果這些光子的波長在可見光范圍內(nèi)，那么，便產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。與熱輻射 發(fā)光相區(qū)別，稱這種發(fā)光為冷光。根據(jù)材料從吸收能量到發(fā)光之間延遲時間的長短， 把冷光分為熒光（10-8s）和磷光（10-8s）。能發(fā)出熒光和磷

21、光的材料有某些硫化物、氧 化物、鎢酸鹽和一些有機物。純物質(zhì)一般不會發(fā)光，必須加進適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)后才能誘 導(dǎo)出發(fā)光現(xiàn)象。圖4是夜光材料SrAl2O4-x: Eu, Dy的余輝特性曲線。圖4夜光材料SrAl 2O4-x： Eu, Dy的余輝特性發(fā)光現(xiàn)象有許多重要的實際應(yīng)用。如熒光燈的發(fā)光，電視顯示屏、顯示器，示 波器、雷達監(jiān)視屏，發(fā)光二極管，夜光表等。三、測試方法用分光光度計測量不同材料的透光率曲線，確定材料的禁帶能級寬度。用紫外 可見光檢測儀激發(fā)材料發(fā)光，用光強計測量長余輝夜光材料的余輝特性。四、實驗內(nèi)容測定有機玻璃的透光率曲線，確定禁帶寬度；測定ITO薄膜的透光率曲線。測定長余輝夜光材料 SrAl

22、 2O4-x： Eu, Dy的余輝特性。五、實驗報告1. 簡述實驗?zāi)康牧?原理：2. 整理實驗數(shù)據(jù)，確定材料的禁帶寬度：3. 誤差分析及討論。材料物理性能實驗報告實驗名稱：指導(dǎo)教師簽名姓名:班級學(xué)號成績1、實驗?zāi)康模?、實驗原理：3、實驗紀錄：4、實驗結(jié)果計算與分析：5、分析討論實驗四 材料磁學(xué)性能分析一、實驗?zāi)康?. 了解材料磁學(xué)性能及磁化曲線2. 測定材料磁化強度及磁滯曲線二、實驗原理磁介質(zhì)可分為順磁體、抗磁體、鐵磁體、亞鐵磁體和反鐵磁體。對于順磁體和 抗磁體來說，它們的相對磁導(dǎo)率u接近于1。而對于其他磁性材料的相對磁導(dǎo)率很大（u>>1），磁性材料具有一系列特性，如u不是一個常

23、數(shù)，能保留剩余磁性，并具有一個臨界溫度（居里溫度Tc），達到該溫度以上磁性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為順磁體等。任何鐵磁體和亞鐵磁體，在溫度低于居里溫度Tc時，都是由磁疇組成的。磁疇是自發(fā)磁化到飽和（即其中的磁矩均朝一個方向排列）的小區(qū)域。相鄰磁疇之間的界線叫磁疇壁（圖1）。在一塊未經(jīng)外磁場磁化的樣品中，磁疇的取向是無序的，故磁疇的 向量之和為零，因此，整塊磁體對外不顯示磁性。圖i 鐵磁體和亞鐵磁體的磁疇和磁疇壁結(jié)構(gòu)示意圖鐵磁體和亞鐵磁體在外磁場作用下，磁感應(yīng)強度B和磁場強度H間不是簡單的線形比例關(guān)系。假設(shè)樣品在一開始已經(jīng)退磁化，那么磁感應(yīng)強度B隨H的變化如圖2所示。曲線自原點開始， H增加時，B也增加。一開始

24、 B的增加比較緩慢，后來 增加較快.最后又減慢并達到平衡值 Bs。磁性材料磁化的本質(zhì)是磁疇結(jié)構(gòu)的變化過程。圖2給出了 B-H曲線上某些點所對應(yīng)的磁疇結(jié)構(gòu)示意圖。一開始，在已經(jīng)退磁化的樣品中磁疇的馭向是無序的，因 此無凈磁感應(yīng)強度。施加外磁場后，那些磁疇順排方向與外磁場方向基本一致的磁 疇長人，而其它方向的磁疇減小。隨著磁場強度的增加，這一過程不斷地進行，直到整個樣品變成單疇。繼續(xù)增大外磁場時，該單疇通過轉(zhuǎn)動達到與外磁場方向完全 一致，這時樣品就達到了飽和磁化。/卜金0 /譏甲一'厶/圖2鐵磁體和亞鐵磁體磁化過程中的B-H曲線和磁滯回線如果將樣品磁化到飽和點之后，慢慢地減小H，則B也減小

25、。這個過程叫退磁化過程。此時B的變化并不是按磁化曲線的原路程返回，而是按另一條曲線，即圖 中的SR段曲線變化。當(dāng) H減小到零時，B=Br，稱為剩余磁感應(yīng)強度（簡稱剩磁）， 表示材料在無外加磁場時仍保持了一定程度的磁化。如果要使B=O，則必須加上一反向磁場He, Hc稱為矯頑力。從這里可以看出，退磁過程中B的變化落后于H的變化。這種現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象，其本質(zhì)是磁疇壁在運動中受到阻力。當(dāng)反向H繼續(xù)增加時，最后又可達到反向飽和點。如果沿正方向增加H，則又通過另一條曲線達到正向飽和點?？梢娫诮蛔兇艌龅拿恳恢芷趦?nèi)，B-H曲線構(gòu)成一個封閉回路，這個回路曲線稱為磁滯回線。磁滯回線所包圍的面積表征磁化一周時 以

26、熱的形式所消耗的功 J. m-3）。描述磁滯的另一個物理量是最大的磁能積（BH）max，它是磁滯回線在第二象限內(nèi)磁感應(yīng)強度和磁場強度乘積的最大值。磁性材料按磁滯特性可分為軟磁材料和硬磁材料兩大類。1 .軟磁材料軟磁材料具有較高的磁導(dǎo)率，較高的飽和磁感應(yīng)強度，較小的矯頑力和較低 的磁滯損耗。這種材料非常容易磁化和退磁，磁滯回線很窄。軟磁材料主要用于制 造磁導(dǎo)體，例如變壓器、繼電器的磁芯（鐵芯卜電動機轉(zhuǎn)子和定子.磁路中的連接元 件、磁極頭、磁屏材料、感應(yīng)圈鐵芯、電子計算機開關(guān)元件：和存儲元件等。表1給出了幾種常用軟磁材料及其性能。2. 硬磁材料硬磁材料又稱永磁材料，是指那些難于磁化，又難于退磁的材

27、料。它具有較大表1幾種常用軟磁材料的性能材料組成/ %初始相 對磁導(dǎo) 率卩iBs /T每周的磁滯損耗/ J. m-3電阻率p/Q .m工業(yè)純鐵99.95Fe1502.142701 . 0*10-7鐵-硅合 金（定向）97Fe-3Si14002.01404. 7*10-745坡莫合金55Fe-45Ni25001 . 61204. 5*10-7立方鐵氧體48Mn Fe204-52Z nFe2O414000. 33402000鐵基非 晶態(tài)合 金Fe6vColoBI4Si1 . 8060Hz,1 . 4T0.55W.Kg-1130*108鉆基非 晶態(tài)合 金C067Ni3Fe4M02B12Sil20. 7220kHz,0 . 2T43mW. cm-3135*108的矯頑力，典型的 He叫0 106A（m ”，剩磁也高，磁滯回線又高又寬，具有較大 的最大磁能積。硬磁材料主要用于制造各種永磁體，以便提供磁場空間?？捎糜诟?類電表和電話、錄音機、電視機中以及利用磁性牽引力的舉重器、分料28和選礦器中。表2給出了幾種常用硬磁材料及其基本性能。表2 幾種常用硬磁材料的基本性能材料組成/%Hc/A. m-1Bs/T(BH) max /J.m-3TC/C電阻率p/Q .m馬氏體低碳 鋼98.1Fe-0.9C-1Mn4