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由磁化曲線和磁滯回線獲得磁參數(shù)的基本問(wèn)題，求教！
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由磁化曲線和磁滯回線獲得磁參數(shù)的基本問(wèn)題，求教！ 本人學(xué)金屬，剛剛接觸磁性材料，幾乎一竅不通。一些最基本的問(wèn)題盼望好心人幫助！ 由VSM室溫測(cè)的磁化曲線和磁滯回線，如origin圖所示，典型的鐵磁性特征。圖中單位如果不對(duì)請(qǐng)務(wù)必指出。請(qǐng)問(wèn)如何由這兩個(gè)圖獲得基本的磁參數(shù)？ 1. 飽和磁化強(qiáng)度Ms、剩磁Mr和矯頑力Hc。應(yīng)當(dāng)是磁滯回線圖中紅點(diǎn)、黃點(diǎn)的縱坐標(biāo)值和蘭點(diǎn)的橫坐標(biāo)值吧。我的疑問(wèn)是，書籍中磁滯回線的縱軸往往是磁感應(yīng)強(qiáng)度B，而文獻(xiàn)中縱軸往往是磁化強(qiáng)度M，B和M是什么關(guān)系？公式B=uo（H+M）怎么用？明顯H和M的單位不同啊。其中uo為真空磁導(dǎo)率，常數(shù)。 2. 起始磁導(dǎo)率ui和最大磁導(dǎo)率um。能否通過(guò)磁化曲線獲得？不是說(shuō)磁導(dǎo)率是磁化曲線上任意一點(diǎn)B和H的比值嗎？如問(wèn)題1中能求得B，在B-H圖中對(duì)磁化曲線求導(dǎo)數(shù)，結(jié)果是不是可以得到ui和um？可是文獻(xiàn)中我沒(méi)見人這么做，磁導(dǎo)率似乎總是與頻率有關(guān)，是復(fù)數(shù)，有實(shí)部虛部，能不能詳細(xì)說(shuō)明為何磁化曲線不能求磁導(dǎo)率，磁導(dǎo)率怎么求？ 3.其它參數(shù)，如磁滯損耗（磁能積）Q，文獻(xiàn)中有人根據(jù)磁滯回線可以求出。假設(shè)從我給出的M-H磁滯回線圖中近似得到一個(gè)包圍的面積S，單位是什么，如何由S得到Q？ 這些疑問(wèn)困擾了我好幾天了，熱切盼望高手解答！ 磁滯回線 磁化曲線 |
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wbcui
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nofrunolif: 金幣+1, 謝謝交流 2012-07-03 11:29:18
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B=uo（H+M）公式中 H和M的單位都是A/m，這樣，算出的B的單位是T（特斯拉） vsm算出的emu，你需要知道體積算出emu/cc或者kGs， 或者質(zhì)量算出emu/g, 你說(shuō)的那個(gè)比磁化強(qiáng)度，我做了快十年的磁性材料，還真么聽過(guò)，或許是M/Ms吧，就是約化磁化強(qiáng)度。 “在比磁化強(qiáng)度為縱軸的磁化曲線中，縱軸除以橫軸不就是磁化率？真的可以這樣嗎？注意單位，不可能是無(wú)量綱的��？”這句話前提似乎不對(duì)，你要是有數(shù)據(jù)，傳上來(lái)大家?guī)兔λ阋幌�，看看過(guò)程是什么樣的。 |
9樓2012-01-31 10:03:29
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nofrunolif: 金幣+1, 鼓勵(lì)交流 2012-07-03 11:29:55
nofrunolif: 金幣+1, 鼓勵(lì)交流 2012-07-03 11:29:55
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呵呵， 這個(gè)是初學(xué)者容易搞不清楚。 B=uo（H+M），這個(gè)公式當(dāng)然是對(duì)的，B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，H是外磁場(chǎng)大小，M是材料在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，顯然B就是材料內(nèi)部總的磁場(chǎng)大小，也叫磁通密度。 比較麻煩的是磁性材料的單位制是兩套，當(dāng)然不能混用，使用的時(shí)候要統(tǒng)一。 VSM測(cè)出來(lái)時(shí)單位質(zhì)量的磁矩大小，即你圖中的單位，也就是emu/g。 但是磁化強(qiáng)度的定義是單位體積的磁矩，所以A*m2/ m3,也就是A/m， 顯然圖中要想換成A/m需要乘以密度kg/m3. 另外 1A/m=4π*10-3 Oe=10-3Gs。 另外，磁滯回線與Y軸交點(diǎn)是縱坐標(biāo)，與X軸負(fù)方向交點(diǎn)是矯頑力。 初始磁化曲線上B/H的值即為磁導(dǎo)率，或者M(jìn)/H為磁化率， 這個(gè)VSM配套的軟件上應(yīng)該可以直接得出。 磁滯回線的面積即是磁滯損耗。 |
4樓2012-01-12 22:18:05
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19樓2012-07-03 11:12:24
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- 專業(yè): 凝聚態(tài)物性 II ：電子結(jié)構(gòu)
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只看了圖，其他沒(méi)看。但是從圖中反映出1個(gè)問(wèn)題，樓主（當(dāng)時(shí)）還沒(méi)有搞清楚磁矩m和介質(zhì)磁性M的關(guān)系。 你的縱坐標(biāo)應(yīng)該是M才對(duì)（我猜測(cè)的，因?yàn)槲覜](méi)有人會(huì)去做m與H的關(guān)系），除非是做電子結(jié)構(gòu)計(jì)算的，沒(méi)準(zhǔn)會(huì)去考慮外磁場(chǎng)對(duì)原子磁矩的影響。但是從你的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明看出你的精度還沒(méi)達(dá)到那個(gè)尺度。 M=m/V 在cgs單位制中，單位是 emu/cm^3 指單位體積中的磁矩。 |
31樓2014-01-15 22:40:23
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38樓2017-03-18 07:16:23
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
wgywsf(金幣+20): ★★★很有幫助 很感謝您！ 2012-01-12 16:08:53
wgywsf(金幣+20): ★★★很有幫助 很感謝您！ 2012-01-12 16:08:53
| 1矯頑力應(yīng)該是與H負(fù)軸的交點(diǎn)，即藍(lán)點(diǎn)對(duì)面那個(gè)點(diǎn)。公式B=u0（H+M）中H和M的單位是一致的，這是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度的定義來(lái)的。2u0是真空磁導(dǎo)率，而起始磁導(dǎo)率和最大磁導(dǎo)率應(yīng)該是包含磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率，故應(yīng)為真空磁導(dǎo)率乘以相對(duì)磁導(dǎo)率。3可以證明,磁滯損耗與磁滯回線所圍面積成正比，故直接對(duì)面積積分了 |
2樓2012-01-12 15:21:28
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回復(fù)－智能機(jī)器人：感謝您整理論壇里的帖子發(fā)給我。不過(guò)大多數(shù)帖子我都看過(guò)，并不能解決我說(shuō)的疑問(wèn)。 回復(fù)－天馬行空123 ：感謝！仍有疑問(wèn)如下： “公式B=u0（H+M）中H和M的單位是一致的。”沒(méi)錯(cuò)，但在我的磁滯回線圖中，橫坐標(biāo)單位是A/m，縱坐標(biāo)單位卻是Am^2/kg，如何一致呢？ “磁滯損耗與磁滯回線所圍面積成正比，故直接對(duì)面積積分了 �！� 如何在Origin中操作啊？單位是J/m^-3嗎？ 關(guān)于磁滯回線中B與M的關(guān)系、能否用磁化曲線求磁導(dǎo)率等，盼望大師顯現(xiàn)神通！ |
3樓2012-01-12 16:23:23
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回復(fù)－chuanzi ：您的解答切中要害，基本消除了我的疑問(wèn)。非常感謝！ 如您所說(shuō)，B=uo（H+M）公式?jīng)]錯(cuò)，那如果我將H和M單位統(tǒng)一為A/m，能夠根據(jù)這個(gè)公式將M-H曲線轉(zhuǎn)換為B-H曲線嗎？無(wú)論是磁滯回線還是磁化曲線？這樣自然能夠得到磁導(dǎo)率。VSM的原始數(shù)據(jù)我看了，磁導(dǎo)率真沒(méi)有，呵呵。 問(wèn)題的本質(zhì)：在已知磁性材料質(zhì)量的情況下，能否將M-H曲線轉(zhuǎn)換為B-H曲線。不是轉(zhuǎn)換的技術(shù)問(wèn)題，而是物理意義是否有錯(cuò)。 盼望您再次熱心解答！ |
5樓2012-01-13 10:09:07
6樓2012-01-13 11:54:02
【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
wgywsf(金幣+30): ★★★很有幫助 非常感謝！ 2012-01-14 14:48:23
wgywsf(金幣+30): ★★★很有幫助 非常感謝！ 2012-01-14 14:48:23
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可以啊 B-H曲線 實(shí)質(zhì)就是MH曲線，轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)就是了。搞磁材的人都曉得，無(wú)論是B還是M都是一樣的，你自己轉(zhuǎn)換一下就是了。推薦你用磁化率。 VSM中的M的單位比較麻煩，需要乘以密度，但是粉末只能以理論密度來(lái)估算，也只能求出矯頑力，磁化率，磁滯回線面積， 要算磁能積的話需要退磁因子，粉末的樣品不好算。 當(dāng)然，你要測(cè)的還是可以測(cè)的。 你要利用你做VSM的軟件來(lái)算磁化率，軟件里應(yīng)該有這些選項(xiàng)。 |
7樓2012-01-13 15:56:13
送鮮花一朵 |
回復(fù)－chuanzi ：奉上金幣30以表感謝！ 我自己思考的結(jié)果是：僅知道磁性材料質(zhì)量，是不能將M-H曲線轉(zhuǎn)換成B-H曲線的。B=uo（H+M）中，因?yàn)楣街械腗是磁化強(qiáng)度，即單位體積的磁矩。 而VSM測(cè)得的磁滯回線和磁化曲線，一般縱軸是比磁化強(qiáng)度，即單位質(zhì)量的磁矩。因此，如果不知道一個(gè)材料的體積或者密度，沒(méi)有辦法轉(zhuǎn)換。 請(qǐng)問(wèn)上述說(shuō)法對(duì)否？ 但是很疑惑的是，幾乎所有文獻(xiàn)，對(duì)磁滯回線的解釋或數(shù)據(jù)分析，都把比磁化強(qiáng)度的飽和值稱為飽和磁化強(qiáng)度Ms，同樣將剩余比磁化強(qiáng)度稱為Mr。他們的縱軸單位都是emu/g�。� 難道現(xiàn)在的磁學(xué)界將比磁化強(qiáng)度默認(rèn)為是磁化強(qiáng)度了？如果是這樣，在比磁化強(qiáng)度為縱軸的磁化曲線中，縱軸除以橫軸不就是磁化率？真的可以這樣嗎？注意單位，不可能是無(wú)量綱的啊？ 盼望回帖，也盼望其它高人來(lái)指點(diǎn)迷津！ |
8樓2012-01-14 15:22:42
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10樓2012-01-31 11:23:34
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