铁磁材料及其特性 铁磁性材料( 二 )


下图是用实验方法测得的铸铁、铸钢和硅钢片三条常用磁化曲线 。
这三条曲线分别从a、b、c三点分为两段:
下段的H从0至1.0×10^(3)(A/m) , 横坐标在曲线下方 。
上段的H从1至10×10^(3)(A/m) , 横坐标在曲线上方 。
3.磁滞性
如果励磁电流是大小和方向都随时间变化的交变电流 , 则铁磁材料将受到交变磁化 。
在电流交变的一个周期中 , 磁感应强度B随磁场强度H变化的关系如下图所示 。
由图可见
当磁场强度H减小时 , 磁感应强度B并不沿着原来这条曲线回降 , 而是沿着一条比它高的曲线缓慢下降 。
当H减速到零时 , B并不等于零而仍保留一定的磁性 。
这说明铁磁材料内部已经排齐的磁畴不会完全回复到磁化前杂乱无章的状态 , 这部分剩留的磁性称为剩磁 。
用Br表示 , 如要去掉剩磁 , 使B=0 , 应施加一反向磁场强度-Hc , Hc的大小称为矫顽磁力 , 它表示铁磁材料反抗退磁的能力 。
这就像开车时的惯性一样 , 松开油门车并不会立刻停下来 , 需要给一个反向力(踩刹车)来制动 。
若再在反向增大磁场 , 则铁磁材料将反向磁化;当反向磁场减小时 , 同样会产生反向剩磁(-Br) 。随着磁场强度不断正反向变化 , 得到的磁化曲线为一封闭曲线 。
在铁磁材料反复磁化的过程中 , 磁感应强度的变化总是落后于磁场强度的变化 , 这种现象称为磁滞现象 , 上图所示的封闭曲线称为磁滞回线 。
铁磁材料按其磁性能又可分为软磁材料、硬磁材料、矩磁材料三种类型 , 如下图所示它们的磁滞回线 。
软磁材料 , 它的剩磁和矫顽力较小 , 磁滞回线形状较窄 , 但磁化曲线较陡 , 即磁导率较高 , 所包围的面积较小 。它既容易磁化 , 又容易退磁 , 一般用于有交变磁场的场合 , 如用来制造镇流器、变压器、电动机以及各种中、高频电磁元件的铁心等 。
常见的软磁材料有纯铁、硅钢、玻莫合金以及非金属软磁铁氧体等 。
硬磁材料 , 它的剩磁和矫顽力较大 , 磁滞回线形状较宽 , 所包围的面积较大 , 适用于制作永久磁铁 , 如扬声器、耳机、电话机、录音机以及各种磁电式仪表中的永久磁铁都是硬磁材料制成的 。
常见的硬磁材料有碳钢、钻钢及铁镍铝钴合金等 。
矩磁材料 , 它的磁滞回线近似于矩形 , 剩磁很大 , 接近饱和磁感应强度 , 但矫顽力较小 , 易于翻转 , 常在计算机和控制系统中作记忆元件和开关元件 , 例如 , 磁带、磁盘、硬盘 。
常见的矩磁材料有镁锰铁氧体及某些铁镍合金等 。
【铁磁材料及其特性 铁磁性材料】

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