铁磁性材料（铁磁材料及其特性）
磁性物质的分类
电磁电磁 ， 有电必有磁 ， 有磁必有电 。
自然界的物质 ， 根据导磁性能强弱可分为两大类：
A、铁磁材料：如 ， 铁、钢、镍、钻等 ， 这类材料的导磁性能好 ， 磁导率μ值大；
B、非铁磁材料：如 ， 铜、铝、纸、空气等 ， 此类材料的导磁性能差 ， 磁导率μ值小 ， 接近真空的磁导率μ0 。
铁磁材料是制造变压器、电动机、磁性电子元件等的主要材料 ， 铁磁材料的磁性能对电磁器件的性能和工作状态有着很大影响 。
铁磁材料的特性铁磁材料的磁性能 ， 主要表现为高导磁性、磁饱和性、磁滞性 。
1．高导磁性
铁磁材料有很强的导磁能力 ， 在外磁场作用下 ， 其内部的磁感应强度会大大增强 。
这是因为在铁磁材料的内部存在许多磁化小区 ， 称为磁畴 ， 每个磁畴就像一块小磁铁 ， 在无外磁场作用时 ， 这些磁畴的排列是不规则的 ， 对外不显示磁性 ， 如下图所示 。
磁畴示意图
这些磁畴在一定强度的外磁场作用下 ， 将顺着外磁场的方向趋向规则的排列 ， 产生一个附加磁场 ， 使铁磁材料内的磁感应强度大大增强 ， 这种现象称为磁化 。
非铁磁材料没有磁畴结构 ， 所以不具有磁化特性 。
通电线圈中放入铁心后 ， 磁场会大大增强 ， 这时的磁场是线圈产生的磁场和铁心被磁化后产生的附加磁场的叠加 。变压器、电动机等各种电器的线圈中都放有铁心 ， 在这种具有铁心的线圈中通入不大的励磁电流 ， 便可产生足够大的磁感应强度和磁通 。
2．磁饱和性
在铁磁材料的磁化过程中 ， 随着励磁电流的增大 ， 外磁场和附加磁场都将增大 ， 但当励磁电流增大到一定值时 ， 几乎所有的磁畴都与外磁场的方向一致 ， 附加磁场就不再随励磁电流的增大而继续增强 ， 这种现象称为磁饱和现象 。
下图是磁化曲线 ， 我们来分析一下磁饱和过程 。
材料的磁化特性可用上图的磁化曲线B=f(H)表示 。
铁磁材料的磁化过程大致上可分为四段：
【Oa】段的磁感应强度B随磁场强度H增加较慢；
【ab】段的磁感应强度B随磁场强度H差不多成正比地增加；
【b点以后】B随H的增加速度又减慢下来 ， 逐渐趋于饱和；
【c点以后】其磁化曲线近似于直线 ， 且与真空或非铁磁材料的磁化曲线B0=f(H)平行 。
工程上称a点为附点 ， 称b点为膝点 ， 称c点为饱和点 。
由于铁磁材料的B与H的关系是非线性的 ， 故由B=μH的关系可知 ， 其磁导率μ的数值将随磁场强度H的变化而改变 ， 如上图中的μ=f(H)曲线所示 。
铁磁材料在磁化起始的Oa段和进入饱和以后 ， μ值均不大 ， 在膝点b的附近μ达到最大值 。所以电气工程上通常要求铁磁材料工作在膝点附近 。
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