一、磁性材料的磁化曲線是什么
磁性材料的(de)(de)(de)磁化曲(qu)線是表示物質中的(de)(de)(de)磁場強度(du)(du)H與所感應(ying)的(de)(de)(de)磁感應(ying)強度(du)(du)B或(huo)磁化強度(du)(du)M之間的(de)(de)(de)關系。這種曲(qu)線可(ke)以通(tong)過實驗方法測得,圖形(xing)上通(tong)常表示為B-H曲(qu)線或(huo)M-H曲(qu)線。
磁(ci)化(hua)(hua)曲線(xian)一般來說是非線(xian)性的(de)(de),具有兩個主要特點:磁(ci)飽(bao)和(he)現(xian)(xian)象(xiang)和(he)磁(ci)滯現(xian)(xian)象(xiang)。當(dang)磁(ci)場強度(du)(du)H足夠大(da)(da)時(shi),磁(ci)化(hua)(hua)強度(du)(du)M或(huo)磁(ci)感應強度(du)(du)B會達(da)到一個確定的(de)(de)飽(bao)和(he)值,此時(shi)繼續增大(da)(da)H,M或(huo)B將保持不變(bian)。另外,當(dang)材料的(de)(de)M或(huo)B值達(da)到飽(bao)和(he)后,如果外磁(ci)場H降(jiang)低為(wei)零(ling),M或(huo)B并(bing)不會立即恢復為(wei)零(ling),而(er)是會沿著一條特定的(de)(de)曲線(xian)(稱為(wei)磁(ci)滯回線(xian))變(bian)化(hua)(hua)。
對于不同的鐵磁(ci)材(cai)(cai)料,其磁(ci)化(hua)曲線會有所不同,具體取決于材(cai)(cai)料的成(cheng)分、結構和(he)處理(li)工藝等因素。磁(ci)化(hua)曲線是(shi)磁(ci)性(xing)材(cai)(cai)料的重(zhong)要特(te)性(xing)之一,對于理(li)解和(he)應用磁(ci)性(xing)材(cai)(cai)料具有重(zhong)要意義。
二、磁性材料的磁化曲線為什么是非線性的
磁性材料的磁化(hua)曲線(xian)之所以是(shi)非線(xian)性的,主要(yao)有(you)以下幾個原因:
1、磁疇排列狀態的變化
鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)材(cai)料在磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)過(guo)程(cheng)中,其內部的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(即(ji)微(wei)小的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性區(qu)域(yu))的(de)(de)(de)(de)排(pai)列狀態會(hui)隨(sui)著磁(ci)(ci)(ci)(ci)場強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)而逐漸(jian)變化(hua)。在磁(ci)(ci)(ci)(ci)場較(jiao)弱(ruo)時,磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇的(de)(de)(de)(de)排(pai)列比(bi)較(jiao)雜(za)亂,磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)相對緩慢(man)。當磁(ci)(ci)(ci)(ci)場逐漸(jian)增(zeng)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)時,磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇開始有(you)序(xu)排(pai)列,導(dao)致(zhi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)迅(xun)速增(zeng)加(jia)。但達到一定程(cheng)度(du)后,磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇排(pai)列趨于飽和,此時再(zai)增(zeng)加(jia)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場,磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)或磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)變得緩慢(man),甚至不再(zai)增(zeng)加(jia),從而呈(cheng)現出(chu)非線(xian)性關系。
2、磁滯現象
當(dang)材料(liao)的(de)(de)(de)磁化(hua)強(qiang)度達(da)到飽和后,如果逐漸減小磁場,磁化(hua)強(qiang)度并不會立即恢(hui)復(fu)到零(ling),而是(shi)沿著一條特定的(de)(de)(de)曲(qu)線(xian)(稱為磁滯回線(xian))變化(hua)。這種(zhong)磁滯現(xian)象也是(shi)導致磁化(hua)曲(qu)線(xian)非線(xian)性(xing)的(de)(de)(de)一個重要(yao)原因。
3、磁導率的變化
在(zai)磁(ci)(ci)化過程(cheng)中,材料的(de)磁(ci)(ci)導(dao)率會隨著磁(ci)(ci)場強(qiang)度(du)的(de)變(bian)化而呈(cheng)現(xian)出(chu)非(fei)線性變(bian)化。特別(bie)是在(zai)磁(ci)(ci)化曲線飽和(he)前的(de)線性段,磁(ci)(ci)導(dao)率逐漸增大到最大值,然后由(you)于(yu)飽和(he)現(xian)象的(de)出(chu)現(xian),磁(ci)(ci)導(dao)率又隨磁(ci)(ci)場強(qiang)度(du)的(de)增加而減(jian)小。這種磁(ci)(ci)導(dao)率的(de)變(bian)化使(shi)得(de)磁(ci)(ci)化曲線呈(cheng)現(xian)出(chu)非(fei)線性特征。
綜上所述,磁性材料的(de)磁化曲線(xian)之所以(yi)是非線(xian)性的(de),主要是由于(yu)磁疇排(pai)列狀態(tai)的(de)變化、磁滯(zhi)現象以(yi)及磁導率的(de)變化等多(duo)種因素共同作用的(de)結果。