4-技术磁化与反磁化
材料物理性能-_磁学性能
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4. 磁感应强度和磁导率（P133） 材料在磁场强度为 H 的外加磁场（直流、交变或脉冲磁 场）作用下，会在材料内部产生一定的磁通量密度，称其为 磁感应强度B，即在强度为H的磁场中被磁化后，物质内磁场 强度的大小。 在真空中，磁感应强度为：
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二、技术磁化（P154）
对未经外磁场磁化的 ( 或处于退磁状态的 ) 铁磁体，它们 在宏观上并不显示磁性，这说明物质内部各部分的自发磁化 强度的取向是杂乱的。因而物质的磁畴决不会是单畴，而是
由许多小磁畴组成的。
技术磁化：在外磁场作用下，铁磁体从完全退磁状态磁化到 饱和的内部变化过程。
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铁磁体在外磁场中的磁化过程主要为畴壁的 移动和磁畴内磁矩的转向。
因而自发磁化强度降低，铁磁性消失。这一温度称为居里 点Tc。在居里点以上，材料表现为顺磁性。
23
4. 反铁磁性和亚铁磁性（P132、P144） 如果交换积分 A＜0时，则原于磁矩取反向平行排列能量最 低。如果相邻原子磁矩相等，由于原子磁矩反平行排列，原
子磁矩相互抵消，自发磁化强度等于零。这样一种特性称为
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磁学与电学基本物理量的比较 电学物理量 (单位) 磁学物理量 (单位)
J E P 0E
电流强度 I (A)
磁通量 Ф (Wb)
电流密度 J (A/m2)
电场强度 E (V/m)
磁通密度 B (Wb/m2)
磁场强度 H (A/m)
B H M H
r 1
电导率σ (Ω-1· m-1)
B0 0 H
式中μ0为真空磁导率
0 4 107 H / m
磁化现象的原理和应用
磁化现象的原理和应用1. 磁化现象的定义磁化是指材料中的微小磁矩在外加磁场作用下，整体呈现出磁性的行为。
磁化现象是磁性材料特有的物理行为，也是磁性材料应用的基础和前提。
2. 磁化现象的原理磁化现象的原理主要涉及磁矩、磁场和磁性材料之间的相互作用。
2.1 磁矩磁矩是磁性物质内部微观粒子的自旋和轨道运动产生的磁性矩量。
磁矩的大小和方向决定了磁物质的磁性质。
2.2 磁场磁场是由具有磁性的物质或通过电流在导体中产生的，能够在周围空间中表现出物理特性的力场。
2.3 磁性材料磁性材料是指能够在外加磁场下发生磁化现象的物质，常见的磁性材料包括铁、镍、钴等。
3. 磁化现象的应用磁化现象在各个领域都有广泛的应用，以下列举了其中几个常见的应用。
3.1 磁记录和存储磁化现象是磁盘、磁带等数据存储介质的基础。
在磁性材料表面上涂覆了能够改变磁矩方向的可磁化层，通过外加磁场改变可磁化层的磁化方向，实现数据的存储和读取。
3.2 磁共振成像磁共振成像（MRI）是一种利用磁化现象原理来获取人体内部结构信息的非侵入性检测方法。
当人体置于强磁场中时，激发人体内原子核的共振吸收和辐射，通过检测共振信号来重建人体内部结构图像。
3.3 磁力驱动和悬浮技术磁化现象被广泛应用于磁力驱动和磁悬浮技术。
在磁力驱动技术中，通过外加磁场对磁性材料施加作用力，实现物体的运动；在磁悬浮技术中，利用反磁性材料与磁场之间的相互排斥作用，使物体悬浮在磁场中。
3.4 电动机和发电机磁化现象在电动机和发电机中起着关键作用。
电动机通过电流在导线中产生磁场，并与磁性材料的磁化相互作用，实现能量转换。
而发电机则是通过机械转动改变磁场的大小和方向，从而产生感应电动势。
3.5 磁体磁化现象在磁体制造中发挥着重要作用。
通过在磁性材料中施加强磁场，使磁性材料的磁矩达到最大，从而制造出具有强磁场的磁体，如电磁铁和永磁体等。
4. 总结磁化现象是磁性材料特有的物理行为，其原理涉及磁矩、磁场和磁性材料之间的相互作用。
磁畴结构与技术磁化 20101029
γ wL
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上式表明只有磁畴宽度D为一个适当大小的数值时，才能满 足其总能量为最小值的条件，磁畴结构将处于稳定状态。由上 面两式，可以求出总能量
E = 2M s ×10 × 17.0 × γ w L
−4
仍然以铁为例来说明： MS =1.70×106 A⋅ m−1,γw =1.7×10−3 J ⋅ m−2, L =10−2 m
定性分析: 如图为单轴晶体磁畴形成图例分析
上图为单轴晶体内磁畴形成的示意图。在图（a）中，整个晶 体内的自发磁化均匀一致地取单易磁化方向，晶体表面出现了磁 极，因而，晶体内的总能量要包括新出现的退磁能。图(b)和(c) 中，为降低表面退磁场能，自发磁化分布发生变化，分成两个或 四个反向平行的磁畴，从而大大减小了表面退磁场能。
E = Ed + Ew = 1.7 × 10 M s D + γ w
D
平衡稳定状态的磁畴宽度D由总能量E的极小值决 定。由 ∂E = 0 得
∂D
1.7 × 10 M −
2 s
−7
γ wL
D
2
=0
由上式可以求出磁畴宽度D
⎛ ⎞ γ wL D=⎜ −8 2 ⎟ ⎝ 17 ×10 M s ⎠
1/ 2
104 = MS
由于外磁场的作用i畴的能量最低k畴的能量最高根据能量最小原理的要求k畴方向的磁矩将被改变成为i畴那样取向这种改变是通过畴壁进行的因为畴壁是一层磁矩方向逐渐地改变的过渡层假如畴壁厚度不变那么只能是k畴内靠近畴壁的一层磁矩由原来向下的方向开始改变方向并进入到过渡层则向上转动而逐渐地脱离畴壁过渡层加入到i畴中结果是i畴内磁矩数目增多畴的体积也增大
E
w
= γ
w
L D
磁性材料与器件-第三章-技术磁化
3.1.2 磁晶各向异性能
M
W HdM
0
3.1.2 磁晶各向异性能
沿铁磁晶体不同晶轴方向磁化 时所增加的自由能不同，称这 种与磁化方向有关的自由能为 磁晶各向异性能。 在易磁化轴方向上，磁晶各向 异性能最小，而在难磁化轴方 向上，磁晶各向异性能最大。 铁磁体从退磁状态磁化到饱和，需要付出的磁化功为：
3.3.1 磁化机制
技术磁化：铁磁体在外场作用下通过磁畴转动和 畴壁位移实现宏观磁化的过程
磁化本质： 内部的磁畴结 构发生变化
3.3.1 磁化机制
3.3.1 磁化机制
沿外场H方向上的磁化强度MH
Vi为第i个磁畴的体积；i为第i个磁畴的自发磁化 强度与H间的夹角； V0为块体材料的体积。 当H改变H时，MH的改变为
z Is(123)
[001]
[100]：1=1,2=0,3=0
EK[100]=0
[110]： 1 0,2 3 1/ 2 EK[110]=K1/4
y
[110]
1 2 3 1/ 3 [111]：
EK[111]=K1/3+K2/27
x
3.1.2 磁晶各向异性能
3.1.1 磁晶各向异性
同一铁磁物质的单晶体，其磁化曲线随晶轴 方向不同而有所差别，即磁性随晶轴方向而异。 这种现象称为磁晶各向异性。 磁晶各向异性存在于所有铁磁性晶体中。 沿铁磁体不同晶轴方向磁化的难易程度不同，磁 化曲线也不相同。
3.1.1 磁晶各向异性
从能量角度，铁磁体从退磁状态磁化到饱和状态，M-H曲 线与M轴之间所包围的面积等于磁化过程做的功
3.1.5 磁晶各向异性起源
磁晶各向异性来源模型
（a）磁体水平磁化时，电子云交叠少，交换作用弱 （ b）磁体垂直磁化时，由于 L-S 耦合作用，电子云 随自旋取向而转动，电子云交叠程度大，交换作用 强。
软磁材料的技术磁化过程
软磁材料的技术磁化过程软磁材料是一种具有良好磁导性能的材料，广泛应用于电子设备、通信设备、电力设备等领域。
软磁材料的技术磁化过程是指通过一系列工艺步骤将材料转变为具有特定磁性能的磁体。
本文将介绍软磁材料的技术磁化过程。
首先，软磁材料的技术磁化过程需要进行材料的预处理。
预处理包括清洗、退火等步骤。
清洗是为了去除材料表面的杂质和污染物，保证材料的纯净度。
退火是通过加热材料至一定温度，然后缓慢冷却，以消除材料内部的应力和晶界缺陷，提高材料的磁导率和磁饱和磁感应强度。
接下来，软磁材料的技术磁化过程需要进行磁化处理。
磁化处理是通过施加外部磁场，使材料的磁矩在一定方向上排列，从而形成磁性。
磁化处理可以通过多种方法实现，如电磁线圈法、永磁体法、电流脉冲法等。
其中，电磁线圈法是最常用的方法之一。
该方法通过将软磁材料放置在电磁线圈中，施加一定大小和方向的电流，产生磁场，使材料的磁矩在磁场的作用下重新排列，实现磁化。
在磁化处理过程中，需要控制磁场的大小和方向。
磁场的大小决定了软磁材料的磁化程度，即磁化强度。
磁场的方向决定了软磁材料的磁化方向，即磁化极性。
为了实现精确的磁化，通常需要使用磁场控制设备，如磁场计、磁场控制器等。
这些设备可以测量和调节磁场的大小和方向，确保软磁材料的磁化符合要求。
最后，软磁材料的技术磁化过程还需要进行磁化后处理。
磁化后处理是为了稳定和固定材料的磁性能。
常见的磁化后处理方法包括热处理、表面处理等。
热处理是通过加热材料至一定温度，然后缓慢冷却，使材料的磁矩更加稳定。
表面处理是通过涂覆保护层或进行表面处理，保护软磁材料的磁性能不受外界环境的影响。
综上所述，软磁材料的技术磁化过程是一个复杂的工艺过程，包括预处理、磁化处理和磁化后处理。
通过这些步骤，可以将软磁材料转变为具有特定磁性能的磁体，满足不同领域的需求。
软磁材料的技术磁化过程在电子、通信、电力等行业中具有重要的应用价值，对于提高设备性能和降低能耗具有重要意义。
第三章 自发磁化理论1
B
1.38 1023 J K -1 1043K 3 1.55 10 T 24 -1 9.27 10 J T
H m 1.23 109 A m-1
1.55 107 Oe
( 0 4 107 H m-1 )
见姜书p53
这是一个实验室内目前根本达不到的强度，姑且叫 做分子场。显然在这样强的磁场作用下，使原子磁矩平 行排列是完全可以做到的。外斯根本没有考虑这样强的 磁场会来源於何处，就做了铁磁体内存在分子场的大胆 假设，这是他的过人之处。
不同 J 值时的Brilouin 函数曲线 见戴书p123
同一 J 值下，不同温度T的斜率
M(T)/M(0)
k BT 2 2 N 0 J 2 g J B w
原点是不 稳定态。
不同温度下的M(T)值
α
直线和曲线的交点给出该温度下的自发磁化强度数值， 不同温度直线和同一 J 值BJ()曲线的交点给出该 J 值下 M(T)和温度关系。显然是一条随温度上升而逐渐下降、在居 里温度至零的曲线，和实验结果是一致的。
铁磁性物质在磁场中的行为，19世纪末就已经有了系统
研究和应用，它的强磁性起因早就成为科学界需要解决的问
题，1907 年法国科学家外斯（Weiss）提出了分子场和磁畴 的假说（见姜书 p 53-54），唯象地解释铁磁现象，尽管当 时还不知道引起自发磁化的分子场的具体来源，但在描述铁 磁体宏观行为上却获得了很大的成功，如今这两个假说都已
M S (T ) BJ ( ) M (0) M S (T ) Nk BT H M (0) w0 [ M (0)]2 wM (0)
MS(T)饱和磁化 强度 和（3.5）相比多一项
在相同温度下，表示H≠0的斜线和表示 H=0的斜线斜率相 同，在通常磁场强度下，只是沿纵坐标下移了一个小量。
E磁性物理的基础-磁畴与技术磁化
H d NI
N称为退磁因子。对于形状规则的样品，N由样品 的几何形状和大小来决定。对于一个椭球样品， 在直角坐标系中，磁化强度在三个轴方向上的分 量为Ix ,Iy ,Iz , 则退磁因子N为 Hdx=-NxIx ,Hdy=-NyIy ,Hdz=-NzIz Nx+Ny+Nz=1 ( 4 [ CGS ] ) ( 4/3 ) ( 2 ) ( 4 ) 对于球形样品：a=b=c , Nx=Ny=Nz=N0=1/3 对于长园柱样品：a≫b=c,Nx=0,Ny=Nz=1/2 对于极薄园盘样品：a≪b,c,Ny=Nz=0,Nx=1
二、磁畴的形成
在铁磁体中，交换作用使整个晶体自发磁化到饱和，磁化强度的方向沿着晶体 内的易磁化轴，这样就使铁磁晶体内交换能和磁晶各向异性能都达到极小值。但 因晶体有一定的大小与形状，整个晶体均匀磁化的结果，必然产生磁极，磁极的 退磁场，增加了退磁能(1/2)NIS2。 例如对一个单轴各向异性的钴单晶。( a )图是整个晶体均匀磁化，退磁场能 最大( 如果设Is103高斯，则退磁能106尔格/厘米3 )。从能量的覌点出发，分为 两个或四个平行反向的自发磁化的区域( b ),( C )可以大大减少退磁能。 如果分为n个区域(即n个磁畴)，能量约可减少 1/n，但是两个相邻的磁畴间的畴壁的存在，又增加 了一部分畴壁能。因此自发磁化区域(磁畴)的形成 不可能是无限的，而是畴壁能与退磁场能的和为极 小值为条件。 形成如图d，e的封闭畴将进一步降低退磁能，但 是封闭畴中的磁化强度方向垂直单轴各向异性方向， 因此将增加各向异性能。
U 2 JSi S j 2M B H m S j
j 1 j 1 z z
如果总共z个近邻值中有p个自旋值1/2，而q个自旋取值-1/2，则
技术磁化与反磁化
饱和磁化强度
MS是温度T的函数，低温下遵循Bloch定律：
T 32 M s M 0 [1 0.1187( ) ] TC
简单立方：2 体心立方：1 面心立方：1/2
M0称为绝对饱和磁化强度（T0K时，MS M0）
M0 n eff Nd 0B / A
M0、MS为内禀磁参量
技术磁化与反磁化
技术磁化与反磁化过程是以畴壁位移和磁矩转动这两种方式进行。
处于热退磁状态的大块铁磁体（多晶体）在外磁场中磁化， 当磁化场由零逐渐增加时，铁磁体的M或B也逐渐增加，该 过程称为技术磁化过程。 （I）区：可逆磁化过程（磁
该过程中B－H或M－H曲线 称为磁化曲线。
场减少到零时，M、B沿原 曲线减少到零），磁化曲线 是线性的，没有剩磁和磁滞。 以可逆壁移为主。 （II）区：不可逆，非线性， 有剩磁、磁滞，由许多的M、 B的跳跃性变化组成。 （III）区：磁化矢量的转动 过程。B点时，壁移消失， 为单畴体。但M与H的方向 不一致。再增加外场，磁矩 逐渐转动，趋于一致，至S 点达到技术饱和。
d 1 ( ) max M HC 2MS0 cos dx
单晶体畴壁位移决定的矫顽力主要取 决于两个因素：角（反向畴磁矩方向 与反磁化场方向的夹角）和畴壁能密 度梯度的最大值 d ( ) max 21 dx
反向畴体积与正向畴体 积相等时，M=0
角的影响： =0时， MHC最低， 随角的增大，MHC也逐渐增加。
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Mr：剩余磁化强度
剩磁
Br：剩余磁感应强度
图中为单轴各向异性无织构的 多晶体在各种磁化状态下的磁 矩角分布的二维矢量模型。
1 n M r MS Vi cos i V 1
V：样品总体积； Vi：第i个晶粒的体积； i：第i个晶粒的MS方向与 外磁场的夹角。
磁粉检测技术：磁化规范-磁化规范及其制定方法
1）工件表面磁场值 （切向磁场值） 规范分为标准规范和严格规范
标准规范
严格规范
连续法 剩磁法
2.4KA/30Oe） 4.8KA/m（60Oe）
8.0 KA/m （100Oe）
14.4KA/m （180Oe）
一、磁化规范及其制定方法
1. 用毫特斯拉计测 量2）工件内的磁场感应强度
剩磁法的必要条件是工件内必须能保持0.8T的剩余磁感应强度。
• 形状复杂的工件，难以用计算法求得磁化规范时，把标准试片贴在 被磁化工件不同部位，可确定大致理想的磁化规范。
（3）利用材料的磁特性曲线
（4）用经验公式计算
一、磁化规范及其制定方法
1. 用毫特斯拉计测 量
用毫特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度。
其中包含了工件表面磁场值和工件内磁感应强度值两种经验数值。
使用场合： 用于形状较为复杂的工件。 优点： 一种直观、快速、客观反映磁化场的方法。 缺点： 只能采用连续法。
一、磁化规范及其制定方法
3. 磁特性曲线 法
兵器工业无损考委会编写， 汇集了国内常用的109种钢材的 280种不同热处理规范下测得的磁 特性曲线，并以曲线和表格的形 式提供了磁特性的基本数据。
磁化电流、磁化方法和 磁化规范
磁化规范
1.磁化规范及其制定方法
PART ONE
一、磁化规范及其制定方法
所谓磁化规范，是在工件上建立必要的工作磁通时所选择的合适 的磁化磁场或磁化电流值。选择的磁场过大易产生过度背景，会掩盖相 关显示；过小，磁痕显示不清晰。
一、磁化规范及其制定方法
1. 制定磁化规范应考虑因素
（1）根据工件的材料、热处理和磁特性，确定采用连续法还是剩磁法；
（2）根据工件的尺寸、形状、表面状态和要检出的缺陷的种类、位置、 形状和大小，确定磁化方法、磁化电流种类和有效磁化区。
技术磁化名词解释
技术磁化名词解释嘿，咱今儿来聊聊技术磁化这玩意儿。
你说这技术磁化啊，就好比是给一个物件注入了某种魔力！想象一下，一个普普通通的东西，经过技术磁化这一过程，突然就变得不一样了，有了特别的属性和能力。
这就跟咱人似的，平时看着平平无奇，但是一旦掌握了某项厉害的技能，那就像被磁化了一样，变得闪闪发光啦！比如说，一个原本对电脑一窍不通的人，经过努力学习编程技术，嘿，一下子就成了电脑高手，这可不就是被技术磁化了嘛！技术磁化在很多领域都大显身手呢！在制造业里，那些零件啊、工具啊，经过磁化处理，就能更好地发挥作用，就像给它们装上了小翅膀，飞起来咯！还有在电子领域，磁化技术能让各种电子元件变得更厉害，让咱的手机啊、电脑啊运行得更顺畅。
咱再打个比方，技术磁化就像是给一个团队注入了凝聚力和战斗力。
原本大家可能各干各的，没啥特别的，但是一旦经过磁化，哇哦，就变成了一个超级厉害的团队，能攻克各种难题，创造出了不起的成果。
你说神奇不神奇？这技术磁化啊，真的是个宝！它能让原本普通的东西变得不普通，让原本弱小的变得强大。
它就像是一个隐藏的魔法，在背后默默地发挥着巨大的作用。
而且啊，这技术磁化可不仅仅局限于那些高大上的领域，在我们日常生活中也能看到它的影子呢！比如说，有些磁铁玩具，不就是利用了磁化的原理嘛，能吸住各种小物件，多好玩啊！你可别小瞧了这技术磁化，它虽然看不见摸不着，但却有着巨大的能量。
它能改变一个东西的性质，能让一个领域发生翻天覆地的变化。
这就好像是武侠小说里的内功，虽然表面上看不出来，但一旦施展出来，那威力可不得了！你想想，要是没有技术磁化，我们的世界会变成什么样呢？那些高科技产品还能那么厉害吗？那些制造业还能那么高效吗？答案肯定是不能啊！所以说，技术磁化真的是太重要啦！总之呢，技术磁化这玩意儿，真的是特别神奇，特别有趣，也特别重要。
它就像是一个默默奉献的幕后英雄，为我们的生活和科技的发展贡献着力量。
我们可得好好珍惜它，好好利用它，让它为我们创造更美好的未来！你说是不是呀？。
技术磁化的三种磁化机制
技术磁化的三种磁化机制
一、电致磁(Electromagnetic Induction)
电致磁是一种古老的磁化机制，它基于弗里德曼定律，即将电流经过一个受磁场影响的导体时就会产生磁场。
它在1800年代被发现并建立了微观物理学。
它是以一个通常是铁芯的变压器和一个电源为基础的磁化机制。
当电流通过激励线圈的一头，它会在经过的每厘米产生磁场；电流沿着另一头的线圈时，就会感受到磁场，会产生磁通电流。
激励有效的越高，变压器就能产生的磁应力越大，电致磁磁化的效果越显著，多达50-1000A/m 的磁应力强度可在短时间内实现。
通常，电致磁用于体内应用和表面磁化，以及实现精确磁化应用，如在硬磁材料以及神经和外科技术等实现特定的模式磁化。
二、磁屏蔽(Magnetic Shielding)
磁屏蔽是一种有效的磁化技术，它可以减弱或抑制受到磁场干扰的物体的影响。
它通过使用软磁材料，比如铝线屏蔽、硅尼离子或铜回路吸收等屏蔽等磁化技术，可用来形成一个磁屏蔽包围目标物体，减少或消磨其受到磁场干扰的影响，用于保护敏感的机器或系统免受外部磁场的影响。
磁屏蔽常被使用于太空设备、MRI机、磁记录技术以及社区中的耳护器等领域。
电磁结合是一种结合电致磁和磁屏蔽技术的技术，它能有效减少电致磁磁应力及磁屏蔽磁应力损失的干扰，这样可以更加有效地实现精确的磁化技术。
电磁结合的基本流程是将电致磁和磁屏蔽的方法结合起来，利用一个可调整电流调节器来控制电流的大小。
当变压器输出的电流到达所需的大小时，磁屏蔽技术就会被激活，可以抑制外界磁场的潮流，减少受磁体上无法控制的磁应力。
电磁结合技术是现今传感器或导航计算机学习技术在内部应用时有效地磁化技术。
材料磁学性能-磁学性能(第二节)
磁畴
磁畴
磁畴壁
小箭头代表原子磁偶极子
1
在分子场假说的基础上，发展了自发磁化理论，解释了铁磁性的本质 在磁畴假说的基础上发展了技术磁化理论，解释了铁磁体在磁场中的行为 在磁畴的实验观察基础上发展了现代的铁磁性理论
2
1. 自发磁化理论
铁磁性材料的磁性是自发磁化产生的。磁化过程（又称感磁或充磁）：把物质本 身的磁性显示出来，而不是由外界向物质提供磁性的过程 （1）铁磁性产生的原因 铁磁性物质自发磁化的根源是原子（正离子）磁矩，而且在原子磁矩中起主要作 用的是电子自旋磁矩
若铁磁体的尺寸为l0，放在磁场中磁化时，其尺寸变为l，则长度的相对变化为：
λ = l−l0 l0 λ称为线磁致伸缩系数。随着外磁场的增强，铁磁体的磁化强度增强，这时⏐λ⏐
也随之增大。当磁化场H等于饱和磁化场HS时，磁化强度达到饱和值MS，此时
λ=λS，称为饱和磁致伸缩系数。对于一定的材料，λS是个常数
只有当原子核之间的距离Rab与参加交换 J 反铁磁性 铁磁性 顺磁性 作用的电子壳层半径r之比大于3时，交 + 换积分才有可能为正
铁、钴、镊以及某些稀土元素满足自发 磁化的条件
_
1 2 3 4 5 6 7 Rab/r
4
综上述，铁磁性的产生需要两个条件： 原子内部要有未填满的电子壳层 Rab/r之比大于3，使交换积分J为正 前者指的是原子本征磁矩不为零；后者指的是要有一定的晶体结构
10
（2）磁滞理论与磁滞回线（Hysteresis loop）
技术磁化理论说明了起始磁化曲线，而磁滞理论则用来说明退磁曲线（反向磁 化、反向迁移过程）
退磁过程：将试样磁化至饱和，然后慢 慢地减少H，直至取消外磁场，就要发 生磁畴的旋转，磁矢量松弛回复到最近 的易磁化方向，即B（或M）也将减少
什么是技术磁化有哪些特点
什么是技术磁化有哪些特点技术磁化阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理，那么你对技术磁化了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是技术磁化的内容，希望大家喜欢!什么是技术磁化技术磁化(technical magnetization)阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理，即阐明了在外磁场作用下，磁畴是通过何种机制逐渐趋向外磁场方向的。
技术磁化的过程可分为三个阶段：起始磁化阶段\急剧磁化阶段以及缓慢磁化并趋于磁饱和阶段。
磁畴的改变包括磁畴壁的移动(改变磁畴的大小)和磁畴内磁矩的转动(改变磁矩的方向)。
前者称为(磁畴) 壁移过程，后者称为(磁)畴转(动)过程。
这种由外磁场引起的磁畴大小和分布的改变(统称磁畴结构变化)，在宏观上表现为强磁(铁磁和亚铁磁)物质的磁化强度M (或磁通密度B)随外加磁场的变化，称为技术磁化过程。
其中B二内(H+M)，脚为真空磁导率，又称磁常数。
M一H和B一H曲线称为技术磁化曲线技术磁化的特点铁磁物质和其他具有磁畴结构的磁有序物质(统称强磁性物质)在技术磁化过程中表现出以下5个主要特点。
①强磁性物质在未受外磁场H作用时处于未磁化状态，又称退磁状态(图中O点)。
这时的宏观磁化强度M为零。
在受到外磁场作用后，M随H的增加而沿曲线OAB变化。
OAB曲线称起始磁化曲线，通常称磁化曲线。
如果从B点减小磁场到零后又在相反方向增加磁场，则磁化强度沿BCDE变化;再减小磁场到零后又在正方向增加磁场，则磁化强度沿EFGB变化。
整个曲线BCDEFGB称为磁滞回线。
非线性的磁化曲线和磁滞回线是技术磁化的两个主要特征。
②磁化曲线表现的非线性是由于受外磁场磁化时，壁移过程和畴转过程除可逆过程外，还具有不可逆过程。
一般的强磁性物质从退磁状态受外磁场磁化时，其磁化过程可分为5个阶段:当外磁场很低时，主要为畴壁的可逆移动过程(图中①)，磁化曲线基本上为直线; 再增加外磁场时，磁化曲线呈非线性陡然增大(图中②)，相当于不可逆壁移过程起主要作用，这是由于畴壁能势垒产生的;若再增加外磁场，磁化曲线虽仍表现弱的非线性，但增势减小(图中③)，这是由于不可逆壁移过程减少，而可逆畴转过程起主要作用;外磁场进一步增加，磁化曲线通过拐点(图中④)，这时不可逆畴转过程起主要作用，然后磁化达到饱和状态，这时壁移和畴转过程都相继结束，整个强磁性物质变为合磁矩转到外磁场方向的单磁畴;如果再增大外磁场，这时便只能是原子磁矩克服热扰动作用而趋向外磁场，类似顺磁物质的磁化过程，故称为顺磁过程(图中⑤)。
铁磁体的技术磁化理论
磁化过程的三个阶段
M 起始磁化阶段：形成起始 磁化曲线，源于磁畴壁的位 移（壁移过程），磁化过程 可逆。 急剧磁化阶段：包括不可 逆壁移过程和磁畴内磁矩的 转动过程（畴转过程），出 现剩磁，磁化过程不可逆。 趋于饱和阶段
BR,RT BR,OT BR,RT ( RT OT )
100%
BR (T)
0.7 0.6
z=7.5,7.50.060/C z=8.5,8.50.054/C
0
100
200
300
400
500
Temperatrue (C)
H CJ,RT H CJ,OT H CJ,RT ( RT OT )
0
6.54.8%
磁通不 可逆损 失 2 1 100% 1
-5 -10
7.5%
(%)
-15 -20 -25 -30 0
L/D=0.7 z=6.5 z=7.5 z=8.5
8.5%
100
200
300
400
500
600
700
Temperatrue (C)
反磁化过程 ：铁磁体在外场作用下磁化饱和后，
逐渐降低磁场并沿反方向逐渐增加磁场时，其磁化 状态的变化过程。Bs——-Bs过程! (磁滞回线)
二、 剩余磁化强度
M A D C’ O H
1、磁中性状态（O） 多晶体内的自发磁化方向在空 间上均匀分布，在任一方向有： M＝0，H＝0，B＝0。 C
B
2、饱和磁化状态（A） 多晶体内的自发磁化方向集中于外场方向。
超强永磁体
《超强永磁体》读后提纲杨瑞宁波工程学院材料所1 绪论1.1永磁材料的功能特性与分类可用于制造磁功能器件的强磁性材料称为磁性材料。
它包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁性薄膜、磁性微粉、磁致冷材料以及磁蓄冷材料等。
其中硬磁材料（永磁材料）和软磁材料应用最广。
永磁材料分为四类：铸造永磁材料、铁氧体永磁材料、稀土永磁材料和其他永磁材料。
1.2永磁材料的发展和寿命评估永磁材料的发展过程一般经历：基础研究期、发明期、发展期、成熟期和萎缩期。
Nd-Fe-B 系永磁材料如今还在发展期，应用前景良好。
1.3 稀土铁系永磁材料的种类与制造方法稀土铁系永磁材料是指以稀土与铁形成的金属间化合物为基体的永磁材料。
分类和制造工艺流程见书P15-P16。
2 永磁材料磁学基础永磁材料的主要技术性能指标是剩磁Br、矫顽力Hc（内禀矫顽力Hci和磁感矫顽力Hcb）、磁能积（BH）m和居里温度Tc。
Br的极限值是磁极化强度Js，（BH）m的极限值是1/4Js2，而Js取决于该材料的磁性原子数和原子磁矩的大小。
Hci的极限值是材料的磁晶各向异性场H A,它取决于磁晶各向异性常数K1和K2。
Tc取决于材料内部相邻原子交换作用的强度。
2.1 原子磁矩每一个原子都相当于一个元磁铁。
原子磁矩主要来源于电子磁矩。
对磁性材料来说，最重要的是3d过渡族金属和La系稀土金属。
其原子磁矩见书P24。
按照物质磁性不同，可将物质分为抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性。
前三种属于弱磁性，后两种属于强磁性。
2.2 技术磁化与反磁化过程技术磁化过程与反磁化过程分为四个阶段：见P44，图2-17。
2.3 永磁材料的技术磁参量可分为非结构敏感参量即内禀磁参量（Ms、Tc）和结构敏感磁参量（Br、Hc、（BH）m）。
前者主要由材料的化学成分和晶体结构来决定；后者除了与内禀磁参量有关外，还与晶粒尺寸、晶粒取向、晶粒缺陷、掺杂物有关。
1饱和磁化强度Ms，越高越好。
温度有关的磁化
温度有关的磁化温度对于磁性材料的电磁特性有着非常重要的影响，因为温度的变化可以导致磁性材料的磁矩发生变化，进而改变材料的磁化特性，甚至导致磁性材料失去磁性。
本文将就温度对于磁化的影响做一个详细的介绍。
1、热激励和磁矩的温度依赖性磁矩是磁性材料的基本磁化特性，它是磁性材料在外界磁场作用下产生的磁性矢量。
温度的变化对于磁矩的大小和方向有着直接影响，因为在高温下，分子的热运动会使得材料的磁矩不断发生翻转，最终导致材料失去磁性。
而在低温下，材料的磁矩会趋向于定向排列，从而导致更强的磁化效果。
一般而言，磁性材料的磁矩和温度呈现出反比例关系，即当温度升高时，材料的磁矩会缩小，当温度降低时，材料的磁矩会增加。
这是因为材料的磁矩是由其原子和自旋电子的磁矩相加而成的，而这些自旋电子的磁矩是由温度激发的。
2、铁磁体的居里温度铁磁体是一种在外界磁场作用下能够形成明显自发磁化的材料，其磁矩的大小和方向与环境温度有着密切关系。
具体而言，当温度升高时，铁磁体的磁矩会发生逐渐翻转的过程，而当温度达到一定值时，铁磁体的磁矩将会完全翻转，并失去磁性。
居里温度就是指铁磁体失去磁性的临界温度，这个温度是铁磁体的某种内在结构在高温下的热涨落所限制的。
一般而言，居里温度的数值与铁磁体的晶体结构、晶粒大小和元素成分等因素有关。
在实际应用中，我们可以利用铁磁体的居里温度来控制其磁性，如制造温度感应磁性开关等。
3、顺磁体与反磁体的磁化特性顺磁体和反磁体不同于铁磁体，它们在外界磁场作用下不会形成明显自发磁化，但其磁矩的大小和方向也受到温度的影响。
一般而言，随着温度的升高，顺磁体和反磁体的磁矩会增大，并且会趋向于与外界磁场对齐，这个过程被称为顺磁变化和反磁变化。
4、磁化的温度补偿技术温度变化对于磁性材料的磁化特性非常重要，并且常常被用于磁传动、磁力翻转等磁性应用领域。
但是，由于温度对于磁矩的大小和方向有着直接的影响，所以在实际应用中，我们需要采取一些措施来解决由于温度变化而导致的磁化误差。
四态法构建四个磁态
四态法构建四个磁态
四态法是一种常用的方法，用于描述和解释物质的磁性状态。
它包括四种磁态：顺磁态、铁磁态、反铁磁态和亚铁磁态。
1.顺磁态：在这种状态下，原子或分子的自旋方向是混乱的，没
有长程的磁有序。
这意味着原子或分子的磁矩方向是随机的，不会相互抵消，因此整个系统的磁化强度不为零。
2.铁磁态：铁磁态与顺磁态不同，原子或分子的自旋方向是整齐
排列的，即它们的磁矩方向相同。
这导致了一个长程的磁有
序，使得整个系统的磁化强度非常大。
铁磁态是许多金属和合金的典型磁性状态。
3.反铁磁态：与铁磁态相反，反铁磁态中原子或分子的自旋方向
是反向排列的，即它们的磁矩方向相反。
这导致了一个长程的磁有序，但整个系统的磁化强度为零。
4.亚铁磁态：亚铁磁态是介于铁磁态和反铁磁态之间的一种状
态。
在这种状态下，原子或分子的自旋方向既有正向也有反
向，但正向和反向的数目不同，因此整个系统的磁化强度不为零。
亚铁磁态在许多物质中都存在，尤其是在过渡金属氧化物中。
这四种磁态的特性决定了它们在材料科学、物理学和工程学中的重要性。
了解这些状态的性质和行为对于理解物质的磁学性质和应用是非常重要的。
材料物理性能期末复习考点
一名词解释1。
声频支振动：震动着的质点中所包含的频率甚低的格波,质点彼此之间的相位差不大,格波类似于弹性体中的应变波，称声频支振动。
2.光频支振动：格波中频率甚高的振动波，质点间的相位差很大，临近质点的运动几乎相反，频率往往在红外光区，称光频支振动.3。
格波:材料中一个质点的振动会影响到其临近质点的振动，相邻质点间的振,动会形成一定的相位差，使得晶格振动以波的形式在整个材料内传播的波。
4.热容:材料在温度升高和降低时要时吸收或放出热量,在没有相变和化学反应的条件下，材料温度升高1K时所吸收的热量。
5。
一级相变：相变在某一温度点上完成，除体积变化外，还同时吸收和放出潜热的相变。
6。
二级相变：在一定温度区间内逐步完成的，热焓无突变,仅是在靠近相变点的狭窄区域内变化加剧，其热熔在转变温度附近也发生剧烈变化，但为有限值的相变.7.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。
8。
热膨胀分析：利用试样体积变化研究材料内部组织的变化规律的方法。
9.热传导：当材料相邻部分间存在温度差时,热量将从温度高的区域自动流向温度低的区域的现象。
10。
热稳定性（抗热震性）:材料称受温度的急剧变化而不致破坏的能力。
11。
热应力：由于材料的热胀冷缩而引起的内应力。
12.材料的导电性：在电场作用下，材料中的带电粒子发生定向移动从而产生宏观电流13.载流子：材料中参与传导电流的带电粒子称为载流子14。
精密电阻合金：需要电阻率温度系数TRC或者α数值很小的合金，工程上称其为精密电阻合金15。
本征半导体：半导体材料中所有价电子都参与成键,并且所有键都处于饱和（原子外电子层填满)状态，这类半导体称为本征半导体.16。
n型半导体：掺杂半导体中或者所有结合键处被价电子填满后仍有部分富余的价电子的这类半导体。
17。
p型半导体：在所有价电子都成键后仍有些结合键上缺少价电子，而出现一些空穴的一类半导体。
18.光致电导：半导体材料材料受到适当波长的电磁波辐射时，导电性会大幅升高的现象。
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i Hc
2 K1 HK 0 M s
s 0
i Hc
s 0 M s
内秉磁性： 只与晶体结构和化学成分有关，与微结构（晶粒大小、取向、杂质、缺陷、 应力）等无关 技术磁性： 不仅与晶体结构和化学成分有关，也与微结构（晶粒大小、取向、杂质、 缺陷、应力）等有关。
内秉磁性 交换常数A居里温度Tc 自发磁化强度
表观（技术）磁性
M s 饱和磁化强度
磁晶各向异性常数 磁晶各向异性场
剩余磁化强度 剩余磁感应强度 表观磁感应强度 FK 矫顽力
HA
Ms Mr Br Bb
i B
Hc Hc
初始磁导率 最大磁导率 最大磁能积 磁ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ伸缩系数
100 111
max
i
( BH )max
i
磁畴体积的变 化：畴壁位移
磁矩转动
顺磁磁化
技术磁化
磁中性
畴壁位移
磁畴转动
H
存在可逆和不 可逆过程
不存在不可逆 过程
可逆转动
H
不可逆转动
剩磁 矫顽力 磁能积
Mr iHc ( BH ) max
H m Lm H g Lg NI 0 H m Lm H g Lg Bm S m Bg S g H m Lm Bm S m H g Lg Bg S g Vm Bm H m Vg Bg H g Vg 0 H g 2 Vm ( BH ) max Vg 0 H g 2 Vm Vg 0 H g 2 ( BH ) max
四、技术磁化
M M s vi cos i
i
vi
第i个磁畴的体积
第i个磁畴的磁化矢量与磁场方向的夹角
i
忽略畴璧磁矩，求和在单位体积内进行
改变磁场时，磁化强度的变化 M
M [ M s cos i vi M s vi (cos i ) vi cos i M s ]
永磁磁路设计的主要任务是把 外部磁场能集中到所需要的空 间，同时使磁体处于最大磁能 积状态，从而把磁体体积减小 到最小。
~
畴壁位移
~
s 0
M s2 d
M s2
i Hc
s
Ms
应力 含杂 磁晶各向异性
应力
1 3
i Hc
2 3
M sd
磁畴转动
M s2 ~ K1 M s2 ~