普通物理學(xué)12--2、鐵磁質(zhì)

1、11-2磁性材料（鐵磁質(zhì)）磁性材料（鐵磁質(zhì)）Magnetic Materials（Ferromagnetic Substance） 非磁性材料非磁性材料-1r的物質(zhì)（順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)）的物質(zhì)（順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)）引：引：磁性材料磁性材料-1r的物質(zhì)（的物質(zhì)（Fe、Co、Ni及其及其可見(jiàn)區(qū)別在于相對(duì)磁導(dǎo)率的不同，或可見(jiàn)區(qū)別在于相對(duì)磁導(dǎo)率的不同，或B/H的值的值不同。研究磁性材料就是研究不同。研究磁性材料就是研究B（H）曲線）曲線-磁化曲線。磁化曲線。一）磁化曲線一）磁化曲線1 1）非磁性材料的磁化曲線）非磁性材料的磁化曲線合金如硅鋼片、坡莫合金、赫斯勒合金等）合金如硅鋼片、坡莫合金、赫斯勒合金等）HB

2、oBrH cH cnIB00一）磁化曲線一）磁化曲線1 1）非磁性材料的磁化曲線）非磁性材料的磁化曲線InIH0/HBBHtg以螺繞環(huán)為例：以螺繞環(huán)為例：測(cè)量電路：測(cè)量電路：RA磁磁通通計(jì)計(jì)非磁性材料的特點(diǎn)非磁性材料的特點(diǎn)：0tg01）為一常數(shù)，為一常數(shù)，B（H）曲線為一直線）曲線為一直線其斜率其斜率2）B（H）曲線具有可逆性。）曲線具有可逆性。BHBHBH,0,0BHnIB一）磁化曲線一）磁化曲線1 1）非磁性材料的磁化曲線）非磁性材料的磁化曲線InIH0/HB以螺繞環(huán)為例：以螺繞環(huán)為例：BHtgHB2 2）鐵磁性材料的磁化曲線）鐵磁性材料的磁化曲線起始磁化曲線：起始磁化曲線：cbaHBab

3、c磁性材料是新從工廠拿來(lái)的磁性材料是新從工廠拿來(lái)的Oa段段,BH 起始段（起始段（a點(diǎn)稱(chēng)為跗點(diǎn)）點(diǎn)稱(chēng)為跗點(diǎn)）bc段段 飽和段飽和段BH ab段段直線段（直線段（b點(diǎn)稱(chēng)為膝點(diǎn)）點(diǎn)稱(chēng)為膝點(diǎn)）磁磁通通計(jì)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路：實(shí)驗(yàn)電路：RA鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)起始磁化曲線：起始磁化曲線：HBHdHB（H）關(guān)系是非線性的）關(guān)系是非線性的定義：定義：靜態(tài)磁導(dǎo)率靜態(tài)磁導(dǎo)率1tgHB1tgdHdBd動(dòng)態(tài)磁導(dǎo)動(dòng)態(tài)磁導(dǎo)率率在交變電流（在交變電流（H）作用）作用下的下的B（H）曲線）曲線a 首次磁化曲線首次磁化曲線HB0Hm0BmHm0BmBr（剩磁）（剩磁）-Hc-Hm0-Bm0-HcB0矯頑力矯頑力0BjHcHm0Hc-Br0矯

4、頑力矯頑力-Hm0Bm-Br（剩磁）（剩磁）HBHtobcdefgobcdefgjjH cH mBraiH cB的變化落后的變化落后H的變化，這種現(xiàn)象叫的變化，這種現(xiàn)象叫“磁滯磁滯”b反復(fù)十多次磁化后的磁化曲線反復(fù)十多次磁化后的磁化曲線-“磁滯回線磁滯回線”二）溫度對(duì)鐵磁質(zhì)的影響二）溫度對(duì)鐵磁質(zhì)的影響存在居里點(diǎn)存在居里點(diǎn)-使鐵磁質(zhì)變?yōu)槭硅F磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)的溫度。順磁質(zhì)的溫度。物質(zhì)物質(zhì)居里點(diǎn)居里點(diǎn)鐵鐵1043K鈷鈷1400K鎳鎳637K綜上所述：磁性材料特點(diǎn)：綜上所述：磁性材料特點(diǎn)：2）有剩磁，去磁要有矯頑力）有剩磁，去磁要有矯頑力Hc 3）具有使鐵磁質(zhì)性質(zhì)消失的）具有使鐵磁質(zhì)性質(zhì)消失的“居里點(diǎn)居

5、里點(diǎn)”。1）B、H具有非線性關(guān)系，具有非線性關(guān)系， 數(shù)值都很大。數(shù)值都很大。mr.三）磁疇學(xué)說(shuō)三）磁疇學(xué)說(shuō)bHBocdefgojBrHcHc1 1）鐵磁質(zhì)的磁疇結(jié)構(gòu)）鐵磁質(zhì)的磁疇結(jié)構(gòu)鐵磁質(zhì)是由一些自發(fā)磁化的區(qū)域鐵磁質(zhì)是由一些自發(fā)磁化的區(qū)域-磁疇構(gòu)成磁疇構(gòu)成多多晶晶體體單單晶晶體體體積：體積：10-8 10 -10cm3含鐵原子數(shù)：含鐵原子數(shù)：1017-1021個(gè)個(gè)成因：一種量子作用成因：一種量子作用-電子軌道交疊產(chǎn)生的一電子軌道交疊產(chǎn)生的一 種交換耦合作用，使電子自旋取一致平種交換耦合作用，使電子自旋取一致平 行的排列，形成自發(fā)的磁化區(qū)域行的排列，形成自發(fā)的磁化區(qū)域-磁疇。磁疇。疇壁疇壁-兩個(gè)

6、磁疇之間的過(guò)渡部分兩個(gè)磁疇之間的過(guò)渡部分-“布洛赫壁布洛赫壁” 厚度在厚度在10-6cm左右。左右。HHH磁疇在外磁場(chǎng)作用下的兩種變化磁疇在外磁場(chǎng)作用下的兩種變化1）疇壁擴(kuò)充）疇壁擴(kuò)充2）磁疇轉(zhuǎn)向）磁疇轉(zhuǎn)向自發(fā)的磁化強(qiáng)度與外場(chǎng)自發(fā)的磁化強(qiáng)度與外場(chǎng)一致的磁疇疇壁向外擴(kuò)一致的磁疇疇壁向外擴(kuò)張。張。在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下磁疇在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下磁疇的磁化強(qiáng)度轉(zhuǎn)向與外的磁化強(qiáng)度轉(zhuǎn)向與外磁場(chǎng)一致。磁場(chǎng)一致。2 2用磁疇結(jié)構(gòu)解釋鐵磁質(zhì)的特性用磁疇結(jié)構(gòu)解釋鐵磁質(zhì)的特性oa段段Hab段段Hb i 段段HHHBHtobcdefgobcdefgjjBrHcHcHmai疇壁擴(kuò)充疇壁擴(kuò)充磁疇吞并磁疇吞并剩磁剩磁矯頑力矯頑力磁滯損耗磁滯損耗單位體積單位體積磁滯損耗磁滯損耗LmHdBw敲打和加敲打和加熱可以去熱可以去磁。磁。NSNSNSNSNSSNNSNSNSNSNSNSSNSNSNSNSNS磁帶去磁原理：磁帶去磁原理：HHtHBHtHtoito磁頭磁頭i四）磁性材料的分類(lèi)四）磁性材料的分類(lèi)1 1）按矯頑磁力分：）按矯頑磁力分：軟磁性材料軟磁性材料-Br小小Hc小磁滯回線細(xì)長(zhǎng)，適用小磁滯回線細(xì)長(zhǎng)，適用 制造電機(jī)、變壓器等。制造電機(jī)、變壓器等。硬磁性材料硬磁性材料-Br大大Hc大磁滯回線大磁滯回線“肥胖肥胖”，適，適 用制造永久磁鐵、磁電式儀表等。用制造永久磁鐵、磁電式儀表等