永磁材料测量

硬磁材料

测量永磁材料（又称“硬磁材料”）的。一经磁化即能保持恒定磁性的材料。具有宽磁滞回线、高矫顽力和高剩磁。

定义

反映永磁材料磁特性的各种磁学参量的测量。又称硬磁材料测量。是磁学量测量的内容之一。

测量对象

永磁材料一般指矫顽力Hc＞1000A/m的磁性材料,主要有钨钢、铬钢、铝镍钴合金、永磁铁氧体、稀土永磁合金和复合永磁材料等。

测量方法

永磁材料测量时，多制作成规则（圆柱、方块）永磁体。

对永磁材料进行磁性能测量时，要求提供高磁场强度的磁化磁场，为此，专门制造了一种测量仪器，称为磁导计（电磁铁）。

永磁材料测量主要测出其处于第二（或第四）象限的磁滞回线部分，即介于剩余磁通密度 Bb和矫顽力-Hc之间的部分，又称退磁曲线。设此曲线上各点坐标为Bd、Hd，则Bd与Hd的乘积称磁能积,BdHd与B 的关系曲线称磁能积曲线（图1）。此两条曲线的Bb、Hc和(BH)是永磁材料最重要的3个磁性参量。

试样制备

测永磁材料的磁化曲线时，通常将试样制成圆形截面或方形截面的柱状体，一般截面积为10mm,长度不小于20mm。由于磁极剩磁将影响试样Bb的测量结果，并且试样越短，影响越大。因此，在磁化能力允许的条件下，试样均尽可能做得长些。

测量原理

图2为测量时的磁导计磁极、试样及测量线圈的结构示意。测量试样中磁通密度 B的线圈绕在试样中部,试样侧面贴放测量试样中磁场强度H的线圈（即磁位计，见磁场测量）。将组合后的试样和测量线圈夹在磁导计的固定磁极与可动磁极之间，从而形成闭合磁路。

用测静态磁特性的冲击法装置测量时,B及H 测量线圈均接到磁通计或冲击检流计上。如采用自动记录仪，需用两个积分器，一个接在测B线圈电路中,另一个接在测H线圈电路中,以便由线圈的感应电动势求出磁通变化量，从而推算出B 和H。

若干问题

永磁材料的磁特性测量较软磁测量的普遍性要高的多，目前国内大约有永磁材料生产企业1000多家，配备永磁材料BH测量装置的企业也有80%左右，同时每年大约有新上马企业100家左右。永磁材料的测量，相对测量参数也比较简单，主要测量参数有：Br、Hcb 、Hcj和BHmax。其他参数如Hk、Hd、Bd根据用户要求。我们国家目前均采用标准样品传递的方法对仪器进行定标。目前国家承担此工作的是：中国计量科学院。但由于中国计量科学院同时生产磁性材料测量装置，所以对其他生产BH测量装置的企业是封锁标样的发放的，给行业的发展和交流带来了极大的影响。“信息产业部磁性产品质量监督检验中心”花巨资购买国外（西德）测试设备，为行业提供了很好的测试平台，促进交流。作为见证我国磁性材料自动测量装置发展全过程的一名技术人员，我们一方面在不断努力提高产品的整体技术水平，积极推广我们生产的产品，发展企业规模缩小与国外顶级设备的差距；一方面实实在在的为行业服务，解决我们的用户和其他朋友测试和设计中遇到的实际问题是我们回报社会和得到回报的根本，希望大家积极交流。

发展历史

永磁材料测量装置的发展史在我国并不长。70年代末国内出现了手动测量装置，主要是根据磁性参数的定义进行设计的简易磁测量装置。当时的测量装置的准确度大约在2-5%的水平。最大磁能积的计算偏差对一些材料的测量要超过10%,当时的计算方法是：1/2BrHcb，

目前的一些老测试人员还是这么认为的。也就是他们有时来电与我讨论：为什么我的Br和Hcb都高，而BHmax却小的问题。

稀土永磁测量

对于稀土钴、钕铁硼等内禀矫顽力很高的永磁材料，在测量前应使用能产生10A/m左右的脉冲场强的螺线管，对热退磁状态下的试样预先充磁，然后再放入磁导计内测量。

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