材料物理性能实验指导书

目录

实验一永磁材料磁性能测试 (1)

实验二软磁材料磁性能测试 (5)

实验三永磁材料高温磁性能测试 (10)

实验四综合热分析实验 (17)

１

实验一 永磁材料磁性能测试

一、实验目的

（一） 了解冲击法测定硬磁材料的退磁曲线和磁滞回线的测量原理。

（二） 熟悉国家标准BG3217-92<<永磁（硬磁）材料磁性实验方法>>，初步熟悉模拟冲击

法和磁场扫描法测量硬磁材料在静态（直流）条件下的退磁曲线和磁滞回线的方法。

（三） 测定铝镍钴硬磁材料的退磁曲线和磁滞回线。准确测量剩磁B r 、矫顽力H c 和最大

磁能积（BH ）max 磁特性参数。

二、设备

AMT -4磁化特性自动测量仪，游标卡尺 。

三、材料

AlNiCo 磁柱试样，标准线圈。

四、实验方法与步骤：

（一） 实验方法：模拟冲击法和磁场扫描法

本实验依照冲击法的测量原理，采用计算机控制技术和A/D 、D/A 相结合，以电子积分器取代传统的冲击检流计，实现微机控制下的模拟冲击法测量，不仅可以完全消除经典冲击法中因使用冲击检流计所带来的非瞬时性误差，而且测量精度高、速度快、重复性好、可消除各种人为因数的影响。详见图1。

图1 MA T-4磁化特性自动测量仪原理方框图

（二）实验步骤：

1、正确理解国标BG3721-92<<永磁（硬磁）材料磁性实验方法>>和硬磁退磁曲线和

磁滞回线的意义磁性材料在稳恒磁场作用下所定义和测量得到的磁参数不计及

磁化的时间效应，就是所谓的静态磁参数，或称直流磁参数。

图2 磁滞回线

磁滞回线—若磁化场强度在+Hs和-Hs往返变化时，将形成通称的磁滞回线。不同的磁化场强度对应有不同大小的磁滞回线。并且，磁化场强度从+Hs开始减少到零再反向增大所对应的部分磁滞回线称回线的下降支；而从-Hs开始绝对值减少到零再正向增大所对应的部分磁滞回线称回线的上升支。磁滞回线上对应于H=0的磁感应强度为剩磁Br，对应于B=0的反向磁化场强度为矫顽力Hc，两者构成的关系曲线就是磁滞回线。

退磁曲线—饱和时的正常磁滞回线又称极限磁滞回线。极限磁滞回线上的饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br和矫顽力Hc极限磁滞回线上第二象限或第四象限中的那段曲线称退磁曲线。退磁曲线有B-H和J-H曲线为磁极化强度。B-H退磁曲线上每点所对应的磁感应强度B 和磁化场强度H的乘积称磁能积（BH）其中的最大者叫最大磁能积（BH）maxo于是，退磁曲线上的剩余磁感应强度Br、矫顽力HcB和最大磁能积（BH）max三者构成考核硬磁材料性能的主要磁参数。

２

2、校准测试系统：标样线圈—采用模拟冲击法和磁场扫描法测量标准线圈，从而较准测试系统

3、采用模拟冲击法测量标样的退磁化曲线和磁滞回线，准确测量退磁化曲线上的磁特性参数：剩余磁感应强度Br、矫顽力HcB和最大磁能积（BH）max。

4、采用模拟冲击法和磁场扫描法测量试样AlNiCo磁柱试样的退磁曲线和磁滞回线，准确测量出磁柱试样的磁特性参数：Br、Hc、（BH）max。

五、注意事项

（一）开机顺序:

(1)依次打开显示器、电脑主机电源,等待操作系统正常启动。

(2)运行硬磁测量模块,进入主界面。

(3)打开MAT-4磁化特性自动测量仪测量装置电源。

(4)按下MAT-4磁化特性自动测量仪和电脑连接按钮

(5)预热30—60分钟

（二）关机顺序:

(1)将样品从电磁铁中取除。

(2)断开MAT-4磁化特性自动测量仪和电脑连接按钮

(3)关闭MAT-4磁化特性自动测量仪装置电源。

(4)退出硬磁测量模块。

关闭操作系统后,电脑主机自动断电,然后关闭显示器。

（三）测量操作过程

(1)在样品参数区输入样品参数

(2)在测试功能区选择直流测试,根据被测样品的种类和测试要求设定测试条件。

(3)在记录参数区输入有关参数,其中的温度栏务必按实际情况输入,因为硬磁材料的磁性能是与温度相关的,正确的温度记录可方便用户对硬磁材料的磁性能做出正确的判断。

(4)将样品放入线圈,接入测试接口。

３

(5)在硬磁测量模块主界面中点击调漂按钮。

(6)在硬磁测量模块主界面中点击复位按钮。

(7)在硬磁测量模块主界面中点击开始测试按钮。

(8)测试完成后,在图形显示区显示测试波形,在数据表格区显示一行数据结果.注意一点:冲击法测试过程中,每测试完一个参数,就立即将结果显示存在数据盘中。

(9)打印测试报告,保存测试数据。

六、实验报告

（一）画出冲击法测量冲击法测定硬磁材料的退磁化曲线和磁滞回线原理图（参照国标GB3217-92）

（二）根据测试打印的硬磁材料的退磁曲线和磁滞回线，标出测量结果剩磁B r、矫顽力H c和磁能积磁特性参数。

４

５

实验二 冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线

一、 实验目的

（一）了解冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测量原理。

（二）了解国家标准BG3657-83<<软磁合金直流磁性能测量方法>>，初步熟悉模拟冲击法和磁场扫描法测量软磁材料在静态（直流）条件下的基本磁化曲线和磁滞回线的方法。

（三）测定1J22软磁材料的磁化曲线和磁滞回线。准确测量起始磁导率μi 、最大磁导率μm 、饱和磁感应强度B s 、剩磁B r 、矫顽力H c 和磁滞损耗P u 等静态磁特性参数。

二、设备

MATS-2010SD 软磁直流测量装置，游标卡尺 。

三、材料

1J50磁环Φ40/Φ32×5，1mm 导线。

四、实验方法与步骤：

（一）实验方法：模拟冲击法和磁场扫描法

本实验依照冲击法的测量原理，采用计算机控制技术和A/D 、D/A 相结合，以电子积分器取代传统的冲击检流计，实现微机控制下的模拟冲击法测量，不仅可以完全消除经典冲击法中因使用冲击检流计所带来的非瞬时性误差，而且测量精度高、速度快、重复性好、可消除各种人为因数的影响。详见图3。

图3 MATS-2010SD 软磁直流测量装置原理方框图

（二）实验步骤