一、磁性材料的磁化曲線是什么
磁性材料的磁(ci)(ci)化(hua)曲線(xian)是(shi)表示物(wu)質中的磁(ci)(ci)場強(qiang)度(du)(du)H與(yu)所感應(ying)的磁(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)度(du)(du)B或(huo)(huo)磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)(du)M之間(jian)的關系。這(zhe)種曲線(xian)可(ke)以(yi)通過實驗方法測得,圖形上(shang)通常表示為B-H曲線(xian)或(huo)(huo)M-H曲線(xian)。
磁(ci)化(hua)曲線(xian)一般(ban)來(lai)說(shuo)是非線(xian)性的,具有兩個主(zhu)要特(te)點:磁(ci)飽(bao)和(he)現象(xiang)和(he)磁(ci)滯(zhi)現象(xiang)。當磁(ci)場強度(du)H足夠大時,磁(ci)化(hua)強度(du)M或(huo)磁(ci)感應強度(du)B會(hui)達到一個確定的飽(bao)和(he)值(zhi),此(ci)時繼(ji)續(xu)增大H,M或(huo)B將(jiang)保持不變。另外(wai),當材料的M或(huo)B值(zhi)達到飽(bao)和(he)后,如果外(wai)磁(ci)場H降低(di)為零,M或(huo)B并不會(hui)立(li)即恢復為零,而是會(hui)沿著一條特(te)定的曲線(xian)(稱(cheng)為磁(ci)滯(zhi)回線(xian))變化(hua)。
對(dui)于不(bu)同(tong)(tong)的(de)鐵磁(ci)材(cai)料,其磁(ci)化曲(qu)線會(hui)有所不(bu)同(tong)(tong),具體取(qu)決于材(cai)料的(de)成分、結(jie)構和處理工藝等因素。磁(ci)化曲(qu)線是磁(ci)性材(cai)料的(de)重(zhong)要(yao)特性之一,對(dui)于理解(jie)和應(ying)用磁(ci)性材(cai)料具有重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。
二、磁性材料的磁化曲線為什么是非線性的
磁(ci)性(xing)材料的磁(ci)化曲線之所以是(shi)非線性(xing)的,主(zhu)要有以下(xia)幾個原因(yin):
1、磁疇排列狀態的變化
鐵磁(ci)材料在磁(ci)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong),其內部的(de)磁(ci)疇(chou)(即微小的(de)磁(ci)性區域)的(de)排(pai)列狀態會隨著磁(ci)場強(qiang)(qiang)度的(de)增加(jia)(jia)而(er)逐漸變化(hua)(hua)。在磁(ci)場較弱(ruo)時(shi)(shi),磁(ci)疇(chou)的(de)排(pai)列比較雜亂(luan),磁(ci)化(hua)(hua)強(qiang)(qiang)度或(huo)磁(ci)感應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度的(de)增加(jia)(jia)相對(dui)緩慢。當磁(ci)場逐漸增強(qiang)(qiang)時(shi)(shi),磁(ci)疇(chou)開始有序(xu)排(pai)列,導致磁(ci)化(hua)(hua)強(qiang)(qiang)度或(huo)磁(ci)感應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度迅(xun)速(su)增加(jia)(jia)。但達(da)到一定程(cheng)度后,磁(ci)疇(chou)排(pai)列趨于飽和,此時(shi)(shi)再增加(jia)(jia)磁(ci)場,磁(ci)化(hua)(hua)強(qiang)(qiang)度或(huo)磁(ci)感應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度的(de)增加(jia)(jia)變得緩慢,甚(shen)至不(bu)再增加(jia)(jia),從而(er)呈現出非線性關系(xi)。
2、磁滯現象
當材料的(de)(de)磁化(hua)強度達到飽和后,如(ru)果逐(zhu)漸減小(xiao)磁場,磁化(hua)強度并(bing)不(bu)會(hui)立即(ji)恢復到零,而是(shi)(shi)沿著一條(tiao)特定的(de)(de)曲線(xian)(稱為磁滯回線(xian))變化(hua)。這種磁滯現象(xiang)也是(shi)(shi)導致磁化(hua)曲線(xian)非(fei)線(xian)性的(de)(de)一個重(zhong)要原因。
3、磁導率的變化
在磁(ci)(ci)化(hua)(hua)過程中,材料的(de)(de)磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率(lv)(lv)會隨著磁(ci)(ci)場強(qiang)度(du)的(de)(de)變化(hua)(hua)而呈現(xian)出(chu)非線(xian)(xian)性(xing)(xing)變化(hua)(hua)。特別是(shi)在磁(ci)(ci)化(hua)(hua)曲線(xian)(xian)飽和前的(de)(de)線(xian)(xian)性(xing)(xing)段,磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率(lv)(lv)逐漸增(zeng)大(da)到最(zui)大(da)值,然后由于飽和現(xian)象(xiang)的(de)(de)出(chu)現(xian),磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率(lv)(lv)又隨磁(ci)(ci)場強(qiang)度(du)的(de)(de)增(zeng)加而減小。這種磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率(lv)(lv)的(de)(de)變化(hua)(hua)使得磁(ci)(ci)化(hua)(hua)曲線(xian)(xian)呈現(xian)出(chu)非線(xian)(xian)性(xing)(xing)特征。
綜上所述,磁性材料的(de)(de)磁化(hua)曲線之所以是非(fei)線性的(de)(de),主要是由(you)于磁疇排列狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)變(bian)化(hua)、磁滯(zhi)現象以及磁導率的(de)(de)變(bian)化(hua)等多種因素共(gong)同(tong)作用(yong)的(de)(de)結(jie)果(guo)。