磁谱和磁损耗机制——中南大学
中南大学2015年基金项目清单
批准金额 18 18 50 45 50 50 50 73 21 21 21 21 21 75 75 75 66 66 65 75 65 75 63
中南大学 关于新双参数Rényi熵 A011401 在两类量子信道容量中 11501581 徐宇锋 中南大学 广义分数阶微分方程的 A0117 高效数值方法研究 11571369 郭铁信 中南大学 随机度量理论及其应用 A010603 11571370 唐先华 中南大学 几类数学物理方程驻波 A010701 解的存在性与动力学分 11571371 易泰山 中南大学 若干空间周期和对称发 A010701 展方程的动力学及其空 11571372 刘源远 中南大学 具有复杂块结构的多维 A011001 马氏过程的理论及应用 11571373 甘四清 中南大学 随机微分方程弱逼近理 A011704 论及应用 11574402 孟建桥 中南大学 时间分辨及角分辨光电 A040202 子能谱对重费米子超导 21502238 邱林 中南大学 新型雷帕霉素类似物及 B020601 其前体类似物的生物合 21506257 曾志勇 中南大学 微纳孔隙间页岩气藏的 B060102 相平衡与赋存特性研究 21506258 蒋历辉 中南大学 基于1,2,4-三唑-5-硫酮 B060907 有机小分子的合成与光 21506259 孔江榕 中南大学 电化学固碳用复相金属 B060907 陶瓷阴极的可控制备及 21507167 肖睿洋 中南大学 生活污水中药品和个人 B070302 护理品（PPCPs)硫酸 21571189 唐有根 中南大学 基于Mn-Ce-O/N-C复合 B0101 纳米结构铝空气电池氧 21571190 易小艺 中南大学 基于Ru≡N构筑的d4钌 B010601 氮合物设计及反应性能 21571191 蒋新宇 中南大学 三维多孔功能化石墨烯 B010701 材料的构建及其对重金 21573290 向娟 中南大学 MT3调制Aβ聚集及脑内 B030901 胰岛素信号通路异常的 21574147 李娟 中南大学 多糖/短肽互穿网络水凝 B0405 胶的可控制备及其口服 21575165 阳明辉 中南大学 荧光纳米探针用于人体 B050902 中多种酶活性检测及酶 21575166 王建秀 中南大学 癌症抑制转录因子p53 B050906 与负向调节剂MDM2相 21576295 钟世安 中南大学 磁性埃洛石纳米管聚合 B060307 体系的组装及对外循环 21576296 阳华 中南大学 2-吲哚酮导向、模块式 B060702 构建有机催化体系以及 21577176 郭朝晖 中南大学 含重金属生物质的热解 B070304 特性及其污染调控机理
2006年中南大学获奖科技成果
EB病毒潜伏膜蛋白1介导的信号转导通路异常激活在鼻咽癌变中意义
中南大学
曹亚陶永光廖伟罗非君唐发清宋鑫杨静谭运年曾亮赵燕王海卢忠心
教育部
高等学校科学技术奖自然科学二等奖
40
成瘾行为的流行学调查及社会心理康复研究
中南大学
郝伟苏中华肖水源向小军谌红献赵敏刘克菊范长河王绪轶刘铁桥
教育部
高等学校科学技术奖科技进步二等奖
中南大学湘雅医院
胡成平潘频华林敏娟罗百灵冯俊涛
湖南省
科学技术进步三等奖
25
DTD生物陶瓷人工骨的研制与开发
中南大学、湖南共创生物功能材料有限责任公司
阮建明邹俭鹏周忠诚黄伯云谢 辉朱友华
湖南省
科学技术进步三等奖
26
智能型全自动多点集中润滑系统
中南大学、焦作市通和科技有限责任公司
杨俊德张卫华范晓慧职子立楼梦哲左文贵罗中平
29
高性能永磁操作机构微机智能驱动与控制技术
中南大学
廖力清凌玉华欧阳昌华
刘建良张剑虹欧建军任智仁
湖南省
科学技术进步三等奖
30
铜镍、金铜、银铜和钛铝合金系的特征原子序列工程
中南大学
谢佑卿彭红建余方新彭 坤刘心笔张晓东
湖南省
科学技术进步三等奖
31
高性能铝钪合金的基础研究
中南大学
尹志民姜 锋潘青林徐国富宋练鹏李 卫
湖南省
科学技术进步一等奖
11
结肠癌致病分子机制及干预研究
中南大学湘雅医院
张桂英徐美华彭 杰袁伟建冷爱民欧阳淼
湖南省
科学技术进步二等奖
12
复杂创面的皮瓣修复临床研究
中南大学湘雅Βιβλιοθήκη 院黄晓元龙剑虹杨兴华雷少榕张丕红张明华谢庭鸿肖目张
古地磁
第一节 岩石的剩余磁性
一 、铁磁性概述
原子磁矩：原子内所有电子的轨道磁 矩和自旋磁矩之和。其大小与原子核周 围的电子结构有很大的关系。 在外场的作用下，原子的电子轨道发 生有序的排列，不同的物质因排列方式 的差异而形成不同的磁性。
第一节 岩石的剩余磁性
一 、铁磁性概述 物质的磁性：反磁性、顺磁性、铁 磁性
磁断代
一次要取10多份样品，以便取平均值，缩 小误差。 古地磁偏角和倾角随年代变化的标准曲线， 许多地区已能划到9000年以上。 由于各个地区地磁参数的变化并不一致， 一条标准曲线只能应用于方圆几百公里的 范围，适用于取样的只有未被移动、可知 其方位的物品。
磁断代
近期研究地磁强度随年代变化的实验曲线 的资料表明:二千几百年前最强的地磁场是 现在磁场强度的2倍，六千多年前的地磁场， 强度只有现在的一半，变化的周期大约八、 九千年。 地磁场对宇宙射线起屏蔽作用，因此古地 磁场强度的变化会导致大气中 14C浓度的 起伏，这与实验结果相符合。
退磁和稳定性检验
在退磁过程中注意： 逐步提高退磁温度T或者 Hmax，使得样品剩磁的方向 不再改变为止（样本的剩磁方 向离散度小）。
退磁和稳定性检验
稳定性检验有： 一致性检验：测得的剩磁方向 是稳定的。 褶皱检验：当样品是在褶皱中 采集时，要对样品做倾斜改正。 烘烤接触检验：用于侵入岩的 接触带。
1 热剩磁 TRM（原生）(Thermal Remnant Magnetism) 2 碎屑剩磁 DRM（原生）(Depositional Remnant magnetism) 3 化学剩磁 CRM（原生）(Chemical Remnant Magnetism) 4 等温剩磁IRM （Isothermal RM) 5 粘滞剩磁VRM (Viscous RM)
2013年中南大学博士拟立项名单
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 二级单位 1马克思主义学院 1马克思主义学院 10商学院 10商学院 10商学院 12数学与统计学院 12数学与统计学院 12数学与统计学院 13物理与电子学院 13物理与电子学院 13物理与电子学院 14化学化工学院 14化学化工学院 14化学化工学院 14化学化工学院 14化学化工学院 18材料科学与工程学院 18材料科学与工程学院 项目名称 近代湖湘文化与马克思主义中国化研究 手机平台思想政治工作功能开发研究 中国产业发展与CO2排放的脱钩关系研究 基于生存系统模型的新兴产业商业模式研究 基于行为博弈的特大型非经营性政府投资项目复杂风险演化机理 与动态监测研究 脉冲微分方程最优控制及相关问题研究 非交换鞅论与弱原子分解 Hermite环上矩阵的分解与算法研究 微纳耦合MDM体系中的等离子体诱导透明机理及光学特性研究 P3HT:PCBM体相异质结太阳能电池电极修饰及其与硅电池叠层研 究 贵金属纳米核壳结构阵列表面等离激元性质的理论研究 逆流色谱溶剂系统选择的方法研究 废弃锂电池中有价金属回收工艺研究 基于三联吡啶金属配合物有机光电材料的研究 多种萃取剂对氨性体系中铜、锌、镍萃取热力学研究 高比能可充半固态液流电池的研究 环保型易切削白色铜合金制备及其相关基础问题研究 体心立方金属钽钨合金的塑性变形及退火行为研究 项目负责人 管桂翠 刘邦捷 袁宝龙 陈鑫铭 高武 肖其珍 吴 恋 郑丽翠 占世平 熊 健 徐习斌 任达兵 陈湘萍 蒋志龙 朱山 赵永福 刘娜 王珊 学号 120101002 120101010 121601057 121601033 121601013 122101002 122101009 122101012 122201005 122201007 122201008 122301002 122301035 122301007 122301011 112301004 103101007 123101012 所属学科 马克思主义理论 思想政治教育 管理学 管理学 管理学 数学 数学 数学 物理学 物理学 凝聚态物理学 分析化学 化学工程与技术 化学 冶金工程 化学 材料物理与化学 材料物理与化学 指导教师 彭平一 胡凯 任胜钢 熊勇清 洪开荣 戴斌祥 焦 勇 刘伟俊 李宏建 杨兵初 易有根 梁逸曾 周涛 王平山 陈启元 司士辉 徐根应 汪明朴
硅钢片损耗计算
硅钢⽚损耗计算任意频率正弦波条件下铁磁材料损耗的计算崔杨，胡虔⽣，黄允凯（东南⼤学电⽓⼯程学院，江苏省南京市四牌楼2号210096）Iron Loss Prediction in Ferromagnetic Materials withSinusoidal SupplyCUI Yang，HU Qian-sheng，HUANG Yun-kai（School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China）摘要：本⽂⾸先介绍了铁耗分⽴计算模型，随后采⽤标准规定的⽤爱泼斯坦⽅圈测硅钢⽚损耗的⽅法对铁磁材料进⾏损耗实验，对实验结果数据进⾏回归分析计算出了铁耗分⽴模型中的未知参数。
并分析了参数的特性，将其应⽤于铁耗计算中，所得出的结果⾮常接近于实际值。
在此基础上进⼀步分析了铁耗各分量随频率、磁密变化的规律。
结论对于铁耗分析有⾮常重要的参考意义。
关键字：铁耗；铁磁材料；回归分析；爱泼斯坦⽅圈Abstract: The paper presents loss separation model, then the method of iron loss measurement by means of an Epstein frame prescripted in standard is employed to the loss experiment, parameters in the model are calculated through a method called regression, using the experiment result. Parameters are used in predicting iron loss, there is hardly any discrepancy between the computed and the measured results. In the meantime the relationship bitween the loss contribution and frequency, flux density is discussed based on the computed result. Conclution is very valuable for the loss prediction. Keywords: Iron loss; Ferromagnetic material; Regression; Epstein frame1 引⾔随着电⼒电⼦技术的发展，各种新型电机在各⾏各业得到了⼴泛的应⽤，电机铁耗的准确计算也成为越来越重要的课题，引起不少学者的注意。
2012年湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目名单
学校名称 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学 湖南师范大学
邢宇森 苏芝叶 刘 佳 孙侨侨 赵
魏 承 宋 佩 干年妃 张士亨 鄂加强 罗潇潇 廖 曦 朱甜馨 肖 坚 王 毅 何居远 王修华 肖 皓 蔡明杰 柯水洲 史才军 杨红官 潘华伟 罗志年
阳 徐艺博 钟 烨
印 力 陈 敏 张纯康 杨茗钦 杨心蕊 吴 琼 郑 成 张 瑜 麻依云 黄尚江 姚红波 刘杰群 宋早红 王佳和 熊 英 彭 向 杨 爽 钱 源 刘 婷 张益学 尹 超 周 萌 陈诗卉
王新宇 王 哲 于 涵 王 文 王扬超 岳 聪 谭继林 张 捷
刘贺丽 王睿智 张 晗 范林泉 姜国俊 张贵生 曹 渝 王宏银 刘晓锋 张书琛 谷中原 刘明景
余家兆 邹逸瀚 朱 耑 杨影梅 余文武 胡 艳 严经纬 蒋昶宇 刘艳平 王 倞 逄 路 周倩蕾 曾赵军 段然慧
石婧璇 李雪玉
严 彬 伍 莎 付雨阳 宫超凡 蒋永芳 孙 扬 周志扬 熊 巍 时夏捷 王 然 沈津京 左文建 祝宇鹤 刘勇斌 唐 罗学港 吴 静 谭桂山
项目类别 文科类 文科类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 文科类 文科类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类 理工类
创业板高管辞职与公司成长性相关性研究 基于产权价值观的碳交易会计核算研究 DABCO催化的高效合成功能呋喃衍生物的方法研究 长沙城区污水系统对长沙湘江航电枢纽工程的适应性 研究 基于主动防护式车门感应装置系统（PDS）的研发 可变压缩比微均质压燃燃烧过程仿真与优化 基于建筑物理环境的建筑造型优化设计研究 养老金投资市政债的双赢机制研究 我国环境服务业的发展趋势及其产业链接效应-基于 投入产业表的研究 个性化网络广告投放接口设计 UASB对剩余污泥与餐厨垃圾合并处理的试验研究 通过碳化试验改善再生骨料性能的研究 商场用顾客射频自动结算系统的设计 基于视觉和深度信息的手势理解研究 新一代移动通信系统LTE-ADVANCED单载波无线传输链 路仿真设计与关键算法实现 情绪对道德判断影响的实验研究 基于Android4.0测试系统的研发 四旋翼微型飞行器的研制 基于无线控制的矿难救援机器人的开发和应用 基于光伏电池的纳米转光材料合成及应用 可见光响应型光催化剂的制备及其降解有机污染物的 研究 类富勒烯结构包合物的合成与性能研究 口味虾肠道抗菌活性物质的发现与鉴定 调控P53基因的microRNA研究 脱落酸敏感突变体fer的抑制子筛选及初步研究 湖南省微蟹蛛多样性研究 基于Android的P2P智能移动出租车手机软件开发 有氧运动抑制大鼠纹状体羰基应激反应的机制研究 不同强度运动对中老龄果蝇Aconitase活性、Aopps含 量的影响
非晶合金材料2605sa1磁化曲线和损耗曲线
非晶合金材料2605SA1是一种具有优异磁性能的材料，在磁性材料领域有着广泛的应用。
在研究非晶合金材料2605SA1的磁性能时，磁化曲线和损耗曲线是两个非常重要的参数，可以直观地反映材料的磁性能和功耗特性。
本文将分别从磁化曲线和损耗曲线两个方面对非晶合金材料2605SA1的磁性能进行探讨。
1. 磁化曲线磁化曲线是描述材料磁化特性的重要参数，它反映了材料在外加磁场作用下的磁化过程。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其磁化曲线的特点主要包括饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力和磁导率等。
1.1 饱和磁感应强度作为材料的基本磁性能参数之一，饱和磁感应强度反映了材料在磁化过程中能达到的最大磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其饱和磁感应强度高，表明其磁化能力强，适用于要求高磁感应强度的领域。
1.2 剩余磁感应强度剩余磁感应强度是指在去除外加磁场后材料中仍残留的磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其剩余磁感应强度较低，表明其具有良好的磁消磁特性，能够快速消除外界磁场的影响。
1.3 矫顽力矫顽力是描述材料抵抗外加磁场的能力，也可以理解为去磁化材料所需的磁场强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其矫顽力较小，表明其易于磁化和去磁化，具有较好的磁性响应速度。
1.4 磁导率磁导率是描述材料对磁场响应的能力，是磁化曲线中的重要参数之一。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其磁导率较高，表明其具有良好的磁性能，能够快速响应外加磁场的变化。
2. 损耗曲线损耗曲线是描述材料在磁化过程中的能量损耗特性的参数，它直接影响着材料在实际应用中的功耗和效率。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其损耗曲线主要包括铁损和涡流损耗。
2.1 铁损铁损是非晶合金材料在外加交变磁场中产生的能量损耗，其大小取决于材料的磁导率、频率和磁感应强度等因素。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其铁损较低，表明其在高频磁场下具有较低的能量损耗，能够提高材料的工作效率。
软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析
图14种软磁材料的相对磁导率软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析李盈（新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京102206）摘要：磁芯材料的工作磁通密度和损耗是决定高频变压器的体积和效率的关键。
现测量分析了4种典型的软磁材料———硅钢、铁氧体、非晶和纳米晶在宽频范围内的磁化特性和损耗特性，为变压器磁芯材料的选型提供了依据。
结果表明，纳米晶的饱和磁感应强度仅次于硅钢，高于非晶和铁氧体。
纳米晶的磁导率远大于其他材料，而且宽频特性更加平稳，高频下损耗远小于其他材料。
关键词：高频变压器；磁芯；软磁材料；磁化特性；损耗特性0引言高频变压器广泛应用于高频开关电源、高频逆变电源及大功率DC -DC 变换器等场合[1-4]。
提高高频变压器的工作频率可以提高能量密度、减小体积，有助于电源和变换器设备的集成化设计。
然而随着工作频率的升高，变压器的铁芯损耗和温升也随之增加[5-8]。
因此，需要根据高频变压器铁芯材料的磁化特性和损耗特性，选择合适的工作频点。
目前，用于高频变压器磁芯的典型材料有硅钢、铁氧体、非晶、纳米晶，这4种典型磁芯材料的磁化特性、饱和磁密、矫顽力、磁导率、电阻率、磁滞伸缩系数、居里温度和叠片厚度等性能在很大程度上决定了高频变压器的工作品质[9-10]。
本文依托华北电力大学国家重点实验室的软磁材料测试平台，通过实验测量获得了硅钢、铁氧体、非晶、纳米晶4种软磁材料在1～20kHz 频率范围内、不同磁感应强度下的磁化特性与损耗特性。
在此基础上，提出了供能系统高频变压器选材和工作频点的设计建议。
1软磁材料的磁化特性软磁材料的饱和磁感应强度表达了该材料中最大能够导通的磁通密度。
材料具有高饱和磁感可以减小软磁材料用量，有利于降低磁性器件的铁损，并节约其他材料，如线圈铜导线等，减小设备体积。
磁导率是反映磁性材料激磁能力的重要指标。
软磁材料的磁导率一般会随着频率发生变化，为了保证高频设备工作在最佳频点，对4种软磁材料的磁导率随着频率变化情况进行了测量。
雷达波电磁损耗机制影响因素
损耗机制影响因素一、磁损耗（一）自然共振：自然共振主要指外部交变磁场与材料磁晶各向异性场交互作用所引起的共振现象，当两场产生一定角度时，交变磁场会绕着各向异性场发生进动，其进动方程可以表示为错误!未找到引用源。
：D dM M H T dt γ=-⨯+ （17） 式中，M 为单位体积磁矩，T D 为阻尼项，γ为旋磁比，是原子核的固有频率。
在仅考虑磁晶各向异场H k 的情况下，根据LLG 方程在此过程中，自然共振频率ωr 的表达式为错误!未找到引用源。
：r k H ωγ=（18） 再此过程中，起始磁化率χi 可以近似为错误!未找到引用源。
：23S i KM H χ= （19） 将上述两式相乘可以得到Snoek 极限公式，其将自然共振发生的频率f o 和初始磁导率μi 联系起来，其表达式为错误!未找到引用源。
：()13s i o M f γμπ-= （20）公式表明，同一物质的初始磁导率和共振频率只与饱和磁化强度有关，且共振频率与初始磁导率成反比。
因此要在高频区域获得较高磁导率必须综合各方面因素。
（二）涡流损耗吸波材料在交变磁场中，由于电磁感应而产生涡电流，这引起磁场强度和磁感应强度的振幅和相位不均匀分布，并使磁感应强度的相位落后于磁场强度的相位，进而产生能量损耗。
这被称为涡流损耗，是微波段重要的磁损耗机制，其剧烈程度C 0主要与电导率σ和材料厚度d 有关错误!未找到引用源。
：()21223o o C f d μμπμσ--'''== （21）（1）影响因素：1、导电能力提高，电阻率下降，因此，在高频处有较强的涡流损耗（Co 掺杂后，分布于层间和RGO 表面的Co 粉相互连通，形成了良好的导电通道，自由电子能在其内部快速移动。
）2、因为多元复合材料中的石墨烯和ZnO 均能产生较强微电流引起的涡流效应，导致复合材料在高频处产生明显的抗磁性，进而降低了高频处对电磁波能量的磁损耗能力。
铁氧体磁芯损耗模型
铁氧体磁芯损耗模型在功率变换器中所需的全部功率元件中，磁性材料仍然是最紧关捷要的元件。
它可能是最昂贵的，开发起来最耗时间，所以预先了解其特性是非常关键的。
预知其热产生机理及温升仍是一个令人沮丧的任务，了解磁材的电性能相比之下要容易一些。
这里有两个磁损耗的模式：绕组损耗及磁芯损耗。
绕组损耗可以令人惊异地合成，而且是在大学里正在进行的博士研究课题。
研究论文在国际会议上发表。
我们开始写信给一些错综复杂的线圈损耗分析人员，并在未来送到开关电源杂志。
相比之下，磁芯损耗在多数应用中，则相对艰难地前进。
我们确实可以用测量所收集的数据来预测其性能。
这些数据通常象所有这些可变量一样足够用来做计算。
在此实践中，我们写信给进行这些表面上简单的任务的人士。
建模任务是看似经验的数据，用它为磁芯去做等效。
它可能是相当难以理解的，但结果可能非常有用，并可用于CAD设计程序。
很多制造商都没有得到，并且距这个目标还非常远。
然而我们仍需要使用曲线得到我们所需要的结果。
我们将用磁材置于我们的例子中。
这些公司被选定，系因为它们更加勤奋地致力于磁芯损耗的建模并提供结果。
可在未来可根据结构以建起更先进的模型。
磁芯损耗多数设计师是熟悉磁损耗的。
早期的课程展示的磁材的B-H曲线中描述了磁滞曲线。
那是一种在磁芯励磁时偏移的输出。
在分度EE过程后，经常包括这种如同实验室中所展示的一样。
图1展示出磁芯材料典型的曲线。
用它做电感或变压器，在一个DC/DC变换器中，电感通常要直流偏置，因此运行时会相对小距离的离开工作点。
而变压器磁芯驱动会更强烈，它会接近饱和点，而且在工作的每个周期还要返回零点。
在每个开关周期中要运行更大的磁通，就会有更大的磁芯损耗。
而BH曲线滞环的面积就决定了损耗，至少是每个周期的△B的平方的函数。
快速开关频率会有数倍的BH环向外摆出，当我们去重复这个曲线时，环路越宽，我们走的越远。
这个结果是比励磁频率的一次幂更大的结果。
磁芯损耗的物理意义是极其复杂的。
中南大学物理实验居里点测定
居里点测定注图：图（1）为无外磁场作用的磁畴图（2）为在外磁场作用下的磁畴铁磁物质被磁化后具有很强的磁性，但这种强磁性是与温度有关的。
随着铁磁物质温度的升缩等）全部消失，相应的铁磁物质的磁导率转化为顺磁物质的磁导率。
与铁磁性消失时所对应的温度即为居里点温度。
任何的平均磁矩称为自发磁化强度，用Ms表示。
2.测量装置及原理（1）测量装置由居里温度的定义知，任何可测定Ms或可判断磁性消失的带有温控的装置都可用来测量居里温度。
要测定铁磁材料的居里点温度，从测量原理上来讲，其测定装置必须具备四个功能：提供使样品磁化的磁场：改变铁磁物质温度的温控装置：判断铁磁物质磁性是否消失的判断装置；测量铁磁物质磁性消失时所对应温度的测温装置。
JLD－II居里点温度测试仪是通过图（3）所示的系统装置来实现以上4个功能的。
待测样品为一环形铁磁材料，其上绕有两个线圈L1和L2，其中L1为励磁线圈，给其中通一交变电流，提供使环形样品磁化的磁场。
将其绕有线圈的环形样品置于温度可控的加热炉中以改变样品的温度。
将集成温度传感器置于样品旁边以测定样品的温度。
本装置可通过两种途径来判断样品的的磁性消失：（1）通过观察样品的磁滞回线是否消失来判断。
铁磁物质最大的特点是当它被外磁场磁化时，其磁感应强度B和磁场强度H的关系不是非线性的，也不是单值的，而且磁化的情况还与它以前的磁化历史有关，即其B（H）来一闭合曲线，称之为磁滞回线，如图（4）所示。
当铁磁性消失时，相应的磁滞回线也就消失了。
因此测出对应于磁滞回线消失的温度，就测得了居里点温度。
1、如果开机没有反应,如何处理?。
检查保险丝是否烧断，如果烧断就要更换保险丝。
操作时要注意：电源打开前，必须将“升温—降温”开关置于“降温”的位置；电源打开后，才将“升温—降温”开关置于“升温”的位置。
否则，冲击电流可能烧坏保险。
2、如果温度显示装置无变化或升温很慢,怎么办?检查温控装置的接头是否接好。
操作：接好温控装置的接头。
三维连通网络陶瓷的电磁特性：I网络结构特性
第 １ ６卷
第 ４期
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材
料
研
究
学
报
Ｖ ０１１ Ｎ Ｏ． ．６ ４ Ａ ｕｇｕｓ ｔ２ ０ ０ ２
２ ０ ０２ 年 ８ 月
ＣＨ Ｉ ＮＥＳ Ｊ Ｅ ｏＵＲＮＡＬ ｏＦ ＡＴＥＲ Ｉ Ｍ ＡＬＳ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
维 连通 网络 陶 瓷的电磁特性
Ｉ 网络 结 构特 性
三
宫 清 ２ 曹 小 明 ＇ １ 。 方 正 张 劲松
（． １ 中国科学院金属研究所 ２ ．中南大学 ３ 沈 阳炮兵学院） ．
摘 要 分别用矩形谐振腔微扰法和波导传输线法测量了三维连通网络陶瓷及其同质粉末压片的电磁参
数 的 温 度 特 性 和 频 率 特 性 ． 结 果表 明 ，无 论 是 磁 性 还 是 非 磁 性 三 维 连 通 网络 陶 瓷 在 较 宽 的温 度 范 围及 整 个
幸 ０ ｗｈ ｍ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｅ ｓ ｏ ｌ ｅ ａ ｄ ｅ ｓ ｄ Ｔ ｌ ０ ４ ２ ９ ６ ４ ， 幸Ｔ ｏ ｃ ｒｅｐ ｎ ｅ ｃ ｈ ｕｄ ｂ ｄ ｒｓ ｅ ， ｅ： ２ ）３ ０ ６ ０ ｆ
Ｅ ｍａｌｓｈ ｎ ＠ｉ ． ． — ｉｊｚ ａ ｇ ｍｒ ｃｃ ： ａ ｎ
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第五章-扩散动力学简介
•然后分别在不同温度下扩
散（退火）不同时间并测量 退火后的浓度
•绘制ln(浓度)与渗透距离平
方的关系曲线，曲线的斜率 相当于–1/(4Dt).
3. 2 扩散偶方法
两块金属或合金通过一个界面紧密接触,通过这个界面发生相互扩散, 发生扩散后得到一个成分渐变的扩散层. 二元固－固扩散偶
根据需要也可以制备三元扩散偶，固－液扩散偶，固－气扩散偶
由扩散后获得的成分分布，可以确定扩散系数 Boltzmann-Matano方法 Sauer 与 Freise 方法
不需要测定成分分布曲线的方法 X射线衍射分析 电阻分析方法
3.2 扩散偶方法
Boltzmann-Matano方法
计算的基础
~
c*
扩散系数
3.4 核分析方法
(a) NMR (核磁共振谱法)
Nuclear magnetic relaxation time
3.4 核分析方法
(b) MBS(穆斯堡尔谱法)
图23(a)：多晶样品中Fe与-Fe自扩散的穆斯堡 尔谱
穆斯堡尔源是室温时Rh中 的57Co
线宽随着温度增加而增加， 这是因为Fe原子的扩散。
QENS 准弹性中子散射
4 .扩散机制
• (直接)填隙机制
– 对于氢，碳，氮，氧等微小杂质原子在金属中扩散的情况而言
• 直接交换和环形机制
– 这种机制目前还没有相应的实例，是一种理论机制
• 空位机制 • 双空位机制 • 推填子机制 • 填隙-替换机制
4.1(直接)填隙机制
* C,N,O, and H *(直接)填隙机制中所溶 解的填隙原子的运动不 包括材料本身点缺陷 (如，空位，双空位， 自填隙原子）作为载体 的运动 *直接填隙机制的扩散速 度比替换原子扩散的速 度更快
磁谱分析-动态磁化过程中的磁损耗
磁谱分析—动态磁化过程中的磁损耗磁谱是指物质在弱交变电场中复数磁导率的和随频率变化的关系。
以铁氧体的磁谱为例，分析磁谱中所对应的损耗。
铁氧体的磁谱曲线如图1。
图1铁氧体的磁谱曲线低频区域（f<104Hz）低频区域磁谱的特点是μ'较高，μ''较低，而且μ'和μ''随频率f的变化较小，引起损耗μ''的机理主要是磁滞和磁后效引起的剩余损耗。
中频区域（f约为104~106Hz）中频磁谱与低频磁谱较为相似，μ'和μ''的变化仍很小，但有时会出现由尺寸共振或磁力共振引起的μ''的峰值，尺寸共振和磁力共振与样品几何尺寸以及力学振动特性有关。
高频区域（f为106~108Hz）高频磁谱的显著特点是μ'急剧下降，而μ''迅速增加，这主要是由于畴壁共振或弛豫引起的。
μ'可能超高频区域（f为108~1010）超高频磁谱的特点是μ'继续下降，1-出现负值，而且μ''出现共振峰值，这主要是由于自然共振引起的。
铁氧体典型磁谱曲线可以分为两部分，一是低中频区，指频率在1MHz以下的区域，影响低频区曲线的主要因素是磁滞、磁后效、尺寸共振、磁力共振。
在这个区域内，磁谱曲线的形状特点基本上是：μ'、μ''随变化趋势不大。
有时也会出现共振型或弛豫型曲线。
二是高频区，指频率f在106~1010Hz之间，影响高频磁谱曲线的主要因素则是畴壁共振和自然共振。
这个区域磁谱曲线的形状的主要特点是出现共振型和弛豫型的磁谱曲线。
畴壁共振和自然共振两个区域不一定是截然分开的，又是可以相互重叠。
铁磁体在交变磁场的作用下，由于交变磁场的快速变化，使其磁化状态的改变往往在时间上落后与交变磁场的变化，以致任何趋于稳定的磁化状态的建立都要经过一定的时间以后才能完成，所以铁磁体在交变磁场中的动态磁化过程要考虑磁化时间效应，而这主要就是动态磁化过程中的损耗问题。
不同激励条件对铁氧体磁心损耗的影响
不同激励条件对铁氧体磁心损耗的影响铁氧体是一种常见的磁性材料，广泛应用于电力、电子、通讯等领域。
磁心损耗是铁氧体在应用过程中的一个关键问题，因为它会导致能量损耗，降低设备效率，甚至缩短设备寿命。
因此，了解不同激励条件对铁氧体磁心损耗的影响具有重要的实际意义。
本文将从磁化强度、频率和温度三个方面探讨。
1. 磁化强度磁化强度是铁氧体磁性能的重要参数，它决定了铁氧体的磁化程度和磁场强度。
不同的磁化强度对铁氧体磁心损耗的影响是不同的。
实验表明，当磁化强度较小时，铁氧体磁心损耗较低。
但是，当磁化强度过大时，磁性材料中的磁畴会出现翻转，导致磁心损耗增加。
因此，在实际应用中，需要根据具体的工作条件和设备要求选择适当的磁场强度，以控制铁氧体的磁心损耗。
2. 频率频率是另一个影响铁氧体磁心损耗的因素。
实验发现，在高频率下，铁氧体磁心损耗会增加。
这是由于高频下磁化过程中磁场的快速改变导致了涡流损耗和分子摩擦损耗的增加。
因此，在选择铁氧体材料时，需要考虑工作频率，以避免磁心损耗过大。
3. 温度温度是影响铁氧体磁性能的主要因素之一。
随着温度的升高，铁氧体的磁矩会发生变化，从而对磁心损耗产生影响。
实验表明，当温度低于某一临界温度时，铁氧体的磁心损耗随着温度的升高而增加；当温度高于临界温度时，铁氧体磁心损耗反而会降低。
因此，在实际应用中，需要根据具体的工作环境和设备要求选择适当的工作温度，以控制铁氧体的磁心损耗。
综上所述，不同的激励条件对铁氧体磁心损耗的影响是复杂而多变的，需要综合考虑各种因素，为不同的应用场景选择合适的铁氧体材料和工作条件，以实现更高效、更稳定的设备运行和更长久的使用寿命。
磁损耗的种类及定义
磁损耗的种类及定义
磁损耗是指在磁性材料中，由于磁场的变化引起的能量损耗。
磁损耗主要分为以下几种类型：
1. 滞后损耗：磁性材料在磁场的作用下，磁化过程中由于磁畴壁的移动和磁畴的重排而产生的能量损耗。
2. 旋转损耗：当磁场的方向发生改变时，磁性材料中的磁畴会发生旋转，旋转过程中会产生涡流，从而产生能量损耗。
3. 剩余损耗：当磁性材料中的磁场消失时，磁畴的重排过程中会产生涡流，从而产生能量损耗。
4. 涡流损耗：当磁性材料处于交变磁场中时，磁场的变化会引起材料中的涡流发生，涡流产生能量损耗。
这些不同类型的磁损耗会导致磁性材料发热，降低效率，并且可能影响材料的寿命。
因此，在设计和应用磁性材料时，需要考虑和减小磁损耗。
磁滞损耗的名词解释
磁滞损耗的名词解释一、前言在物理学中，磁滞损耗是一个重要而广泛讨论的概念。
它是指当磁性材料处于变化的磁场中时，由于磁矩的重新排列所导致的能量损耗现象。
磁滞损耗对于许多领域的应用都有着重要的影响，尤其是在能源转换和电磁设备方面。
本文将对磁滞损耗进行详细的名词解释，以帮助读者更好地理解这一概念的含义和应用。
二、磁性材料的基本特性磁性材料是指能够被磁场强行磁化并保持一段时间的物质。
它们具有一种称为磁矩的属性，磁矩可以理解为代表物质中微观电子运动形成的磁场。
磁性材料的磁滞损耗与其具有的磁滞回线特性密切相关。
三、磁滞回线与磁滞损耗的关系磁滞回线描述了磁场强度与磁化强度之间的关系。
当磁场强度逐渐增加时，磁性材料的磁化强度并不会立刻达到最大值。
相反，磁矩的重新排列需要一定的时间和能量。
在磁场强度达到一定程度后，磁化强度开始迅速增加，这被称为饱和磁化强度。
当磁场强度逐渐减小时，磁化强度并不会立即跟随减小，而是保持一定时间后才开始下降。
这导致磁滞回线上的闭合曲线，形成一个环状。
磁滞回线上的面积大小代表了磁滞损耗的大小。
磁滞损耗与两个方面有关：一是磁性材料的特性，例如材料的导磁率和饱和磁感应强度；二是外部施加的交变磁场的频率和幅值。
当交变磁场的频率和幅值增加时，磁滞损耗也会相应增加。
四、磁滞损耗的影响因素1.材料特性：磁滞损耗与材料的导磁率和饱和磁感应强度有关。
一般来说，导磁率越高，磁滞损耗越小。
而饱和磁感应强度越高，磁滞损耗越大。
2.温度：温度对磁性材料的导磁率和饱和磁感应强度有着明显影响。
随着温度的升高，磁滞损耗通常会减小。
3.频率：磁滞损耗与施加的交变磁场的频率有关。
当频率增加时，磁滞损耗也会相应增加。
四、磁滞损耗的应用磁滞损耗对于许多领域的应用至关重要。
在电力传输和变压器中，磁性材料常常用于制造磁芯，以减少能量损耗和提高效率。
在电动机和发电机中，磁滞损耗的减小可以提高能源转换效率。
此外，在磁存储器件和磁传感器中，理解和控制磁滞损耗对于提高存储密度和传感器的灵敏度至关重要。
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铁磁体
磁化率为很大的正变数，约为10 ~ 106数量级
亚铁磁体 类似铁磁体，但磁化率没有铁磁体那样大
2015-12-7 4
一、基本概念
M 铁磁性材料 亚铁磁性材料
顺磁性材料 反铁磁性材料 0 抗磁性材料 H
五类磁体的磁化曲线
2015-12-7 5
一、基本概念
(1)抗磁性
外加磁场所感生的 轨道磁矩改变
• 3、磁后效应 • 处于外磁场为Ht0的磁性材料，外磁场突然阶跃变化到Ht1， 则磁性材料的磁感应强度并不是立即全部达到稳定值，而 是一部分瞬时到达，另一部分缓慢趋近稳定值，这种现象 称为磁后效应(magnetic elastic after effect)。
(a)图表示外磁场从t0时的Hm阶跃到 t1的H值，磁性材料B值的变化； (b)图表示外磁场从t0时的H值，阶跃 到t1的Hm值时，磁性材料B值的变化。
12/7/2015
25
一、基本概念
•在动态磁化过程中，为表示交变场中B和H的关系，引入复 数磁导率的概念，用它来同时反映B和H之间的振幅和相位的 关系，表达式：
•将B和H用复数形式表示：
12/7/2015
26
一、基本概念 •则相对磁导率
•所以
12/7/2015
27
一、基本概念
• 均匀交变场中铁磁体在单位时间单位体积内的平均能量损 耗为
• 可见，正是由于磁感应强度B落后于外场H，才引起介质 对外场能量的损耗，且磁损耗功率与复数磁导率的虚部成 正比。
12/7/2015 28
一、基本概念
• 而磁介质内部储存能量的密度为
•
即在交变场中磁介质储藏的能量密度与复数磁导率的实 部成正比。
12/7/2015
29
二、磁性材料的磁谱
• 磁谱的广义定义是指物质的磁性（顺磁性及铁磁性）与磁 场频率的关系。磁谱的狭义定义则仅仅是指铁磁体在弱交 变磁场中复磁导率实部和虚部随频率变化的关系。
12/7/2015
30
二、磁性材料的磁谱
•根据铁氧体材料的磁谱曲线的形状和在不同频率范围内具有 的不同特征和主要的磁谱机理，可以把磁谱曲线分为五个区 域： （1）低频区域（f＜104Hz） 在低频区，u'较高，u"较低，二者的谱线都比较平缓，引起 损耗的机理主要是磁滞和磁后效引起的剩余损耗； （2）中频区域（104Hz＜f＜106Hz） 中频磁谱一般也比较平缓，但有时会出现磁内耗（u"在温度 改变时出现峰值，与样品内部电子或离子的扩散机制有关）、 尺寸共振和磁力共振；
12/7/2015 33
三、磁性材料的磁损耗机制
• 由于由涡流所产生的抵抗磁通量变化的磁场，是从铁磁体 表面向内部逐渐加强的，使得中心处几乎完全没有磁场， 相当于把材料给屏蔽起来只在表面的薄层中有磁场，产生 趋肤效应。所以电磁波只能渗透到材料一定深度，当外加 磁场均匀时，内部的实际磁场仍是很不均匀的。 • 定义
一、基本概念
1/ p
O
T
1/ p
O
T
表示在某一个温度之上才显示顺磁性
12/7/2015
其中：C为居里常数，TP为顺磁性居里温度。
பைடு நூலகம்
9
一、基本概念
郎之万顺磁性理论： 顺磁性物质的原子间无相互作用（类似于稀薄气体状 态），在无外场时各原子磁矩在平衡状态下呈现出混 乱分布，总磁矩为零，当施加外磁场时，各原子磁矩 趋向于H方向。
抗磁性是普遍存在的，它是所有物质在外磁场作用下 毫不例外地具有的一种属性，大多数物质的抗磁性因 为被较强的顺磁性所掩盖而不能表现出来。
2015-12-7 7
一、基本概念
郎之万抗磁性理论：
每个原子内有 z 个电子，每个电子有自己 的运动轨道，在外磁场作用下，电子轨道 绕 H 进动，进动频率为ω，称为Lamor （拉莫尔）进动频率。由于轨道面绕磁场 进动，使电子运动速度有一个变化△v，电 子轨道磁矩增加△μ，但方向与磁场相反， 使总的电子轨道磁矩减小。 总之，由于磁场作用引起电子轨道磁矩减小， 表现出抗磁性。
1
f
T>TC
Tc TP
12/7/2015
T
12
一、基本概念
(5)亚铁磁性 内部磁结构与反铁磁性相同，但相反排列的磁矩 大小不等量。故亚铁磁性具有宏观磁性（未抵消的反 铁磁性结构的铁磁性）。 Χm>0 ，大小为1 ～103 实例：铁氧体。
O
12/7/2015
13
一、基本概念
• 2、磁畴 • 磁畴(Magnetic Domain)理论是用量子理论从微观上说明铁 磁质的磁化机理。 • 所谓磁畴，是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静 磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域，每个区域内 部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样 整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不 同。 磁畴体积：10-12~10-8m3 每个磁畴所含原子数：1017~1021
磁性材料的磁谱与磁损耗理论
汇报人：贺龙辉 E-mail:hlh881219@
中南大学物理与电子学院
目录
• 一、基本概念 • 二、磁性材料的磁谱 • 三、磁性材料的磁损耗机制
12/7/2015
2
一、基本概念
1、物质磁性的分类
一切物质都具有磁性，任何空间都存在磁场， 只是强弱不同而已。 磁化率：材料的磁化强度M与外磁场强度H的比值。
12/7/2015 14
一、基本概念
• 铁磁质相邻原子的电子之间存在很强的“交换耦合作用”， 使得在无外磁场作用时，电子自旋磁矩能在小区域内自发 地平行排列，形成自发磁化达到饱和状态的微小区域，这 些区域称为磁畴。
单晶磁畴结构示意图
12/7/2015
多晶磁畴结构示意图
15
一、基本概念
•宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各 不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零， 它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情 况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才 能对外显示出磁性。 •各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁(Domain Walls)。 •在磁畴壁内原子磁矩的方向逐渐转变。根据原子磁矩转变的 方式，可将畴壁分为布洛赫壁和奈尔壁。
12/7/2015 23
一、基本概念 • 为什么磁化曲线不沿原路退回？ • 由于磁畴壁移动的过程是不可逆的，即外 磁场减弱后，磁畴不能恢复原状，故表现 在退磁时，磁化曲线不沿原路退回，而形 成磁滞回线。
12/7/2015
24
一、基本概念
5、复数磁导率 •与电介质在外电场中会发生极化类似，磁介质在外磁场中会 被磁化。在交变磁场（振幅Hm，角频率ω）的作用下，由于 存在磁滞损耗、涡流损耗、磁后效、畴壁共振和自然共振等， 磁介质磁化状态的改变在时间上落后于外场的变化，需要考 虑磁化的时间效应，则振幅H和磁感应强度B可表示为 ：
12/7/2015
32
三、磁性材料的磁损耗机制
• 在交变磁场中，磁性材料一方面会被磁化，另一方面会产 生能量损耗，导致热量的产生。磁损耗即是指磁性材料在 交变场作用下产生的各种能量损耗的统称。通常它包括以 下三个方面： • 1、涡流损耗 • 在交变磁场作用下，铁磁材料内磁感应强度也发生相应周 期性变化。根据电磁感应定律，磁感应强度的变化会在它 周围激发起垂直于磁感应强度的环形闭合感应电流，形成 涡流。涡流又将产生抵抗磁感应强度变化的磁场，阻止由 外磁场变化所引起的磁通量变化，削弱励磁磁场。因此导 体内的实际磁场和磁感应强度总要滞后于外加磁场，导致 磁化的时间滞后效应，成为相位差δ的来源之一。
2015-12-7
20
一、基本概念
• 日常经验告诉我们，永磁材料天长日久后剩磁会逐渐地变 小，即磁性随着时间的推移而变弱，这也是一种磁后效表 现形式，称为“减落”。 • 永磁材料的磁后效应遵从以下规律，即 • 式中，χd为微分磁导率，Sv为磁后效系数。由此式可见， 磁化强度的变化与时间的对数成正比，由此可求得时间从 0→∞磁化强度的变化。这一磁后效即为约旦磁后效。 • 应用上希望永磁材料能在较短时间内使磁化强度达到稳定 状态，而一般磁后效系数Sv是随温度的升高而变大，因此 常利用加热的办法来加速磁铁的老化，以便在较短的时间 内使磁铁达到稳定状态。
12/7/2015
19
一、基本概念
• 里希特(Richter)后效：是指为满足自由能最低要求，某些 电子或离子（包括空穴）向稳定位置作滞后于外加场的扩 散，使磁化强度M逐渐地趋于稳定值的后效，又称为扩散 磁后效。 • 约旦(Jordan)后效：是指磁化时磁化强度M先是达到某一亚 稳态，由于热涨落，M再滞后地达到新的稳态的后效，又 称为热涨落磁后效。它是一种不可逆的磁后效。
12/7/2015
16
一、基本概念
• 布洛赫壁的特点是畴壁内的磁矩转变时始终与畴壁平面平 行。 • 奈尔壁的特点是当铁磁体厚度减少到相当于二维的情况， 即厚度为1~100nm的薄膜时，畴壁的磁矩始终与薄膜表面 平行地转变。
12/7/2015
布洛赫壁(a)和奈尔壁(b)中磁矩过渡的方式
17
一、基本概念
12/7/2015 31
二、磁性材料的磁谱
（3）高频区域（106Hz＜f＜108Hz） 在这个范围内，部分铁氧体的u'出现急剧下降，而u"急剧升 高或出现共振峰，这主要是存在畴壁弛豫或共振的原因； （4）超高频区域（108Hz＜f＜1010Hz） 超高频谱的特点是u'出现下降，u'-1可能出现负值，而且u"出 现共振峰值，这主要是由于自然共振引起的； （5）极高频区域（f＞1010Hz） 自然共振区域，磁谱为自然共振谱的表现。
顺磁磁化过程示意图
(a)无磁场 (b)弱磁场 (c)强磁场
2015-12-7 10