分享永磁材料磁性能检测分析实验讲义
磁性测量概论PPT讲稿
磁力效应 磁致伸缩 旋磁效应
扭矩效应
压磁效应 线性效应
横向Joule效应 Guillemin效应 Brackett效应
圆周效应 体效应
Joule效应 Barrett效应
Einstein－de Hass效应 Wiedemann效应 扭矩减小效应
磁秤（常用的有7种）
劲度系数效应
转矩
交变梯度磁强计
磁声效应
空间变化 振动样品、提拉样品、冲击法、SQUID磁强计 电磁感应
时间变化 动态磁性测量仪、永磁材料测试仪
光
SMOKE、磁圆（线）振二向色性
物理效应
电
交、直流电输运
力
磁转矩、磁秤、交变梯度磁强计
磁共振
稳恒磁场 微波磁场
ESR、FMR、AFMR、NMR、Mössbauer谱 回旋共振
磁性测量
20
• 磁性测量: 传统 仪 器
一、直接测量原子的磁矩
真正测量单原子：磁圆（线）振二向色性 中子散射 ？ Mössbauer谱 ？
原子核磁矩？
二、间接测量原子的磁矩
间接测量单原子：假设、计算
再谈
统计平均：总体平均
磁性测量
• 磁性测量原则
粒子 光
盘点我们的本事 人
磁
物质
电
力、声
热
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各 种 谱
磁性测量
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• 磁性测量原理
间接测量－直接测量
信号采集
信号采集方法
探测线圈
悬丝扭矩、杠杆失衡 梯度线圈、压电晶体电压 极化光偏振方向、检偏器 电阻应变片应变、激光行程
（微波）能量吸收
仪器设备
振动样品磁强计 提拉样品磁强计 SQUID磁强计
磁性材料性能测试实验报告(完整版)
实验报告一．实验名称：磁性材料性能测试实验二．实验原理简述如果一个小样品（可近似为一个磁偶极子）在原点沿Z 轴作微小振动，放在附近的一个小线圈（轴向与Z 轴平行）将产生感应电压：()km ft fCmA ==ππν2sin 2g ，其中，C 为耦合常数，取决于线圈的结构，m 为样品的磁矩，A 为振幅，f 为振动频率。
原则上，可以通过计算确定出v g 和m 之间的关系k ，从而由测量的电压得到样品的磁矩。
但这种计算很复杂，几乎是不可能进行的。
实际上是通过实验的方法确定比例系数k ，即通过测量已知磁矩为m 的样品的电压v g ，得到m v g=k ，这一过程称为定标。
定标过程中标样的具体参数（磁矩、体积、形状和位置等）越接近待测样品的情况，定标越准确。
VSM 测量采用开路方法，样品放置的位置对测量的灵敏度有影响。
假设线圈和样品按图1放置，沿x 方向离开中心位置，感应信号变大；沿y 和z 方向离开中心位置，感应信号变小。
中心位置是x 方向的极小值和y 、z 方向的极大值，是对位置最不敏感的区域，称为鞍点。
测量时，样品应放置在鞍点，这样可以使样品具有有限体积而引起的误差最小。
基本的VSM 由磁体及电源、振动头及驱动电源、探测线圈、锁相放大器和测量磁场用的霍耳磁强计等几部分组成，在此基础上还可以增加高温和低温系统，实现变温测量。
振动头用来使样品产生微小振动，振动频率应尽量避开50Hz 及其整数倍，以避免产生干扰。
为了使振动稳定，还要采取稳幅措施。
驱动方式有机械驱动、电磁驱动和静电驱动几种。
磁体有超导磁体、电磁铁和亥姆赫兹线圈等几种。
前两种能产生很强的磁场，用来测量高矫顽力的永磁材料。
亥姆赫兹线圈产生的磁场很小，但磁场的灵敏度很高，适于测量软磁材料。
磁矩m的测量由探测线圈和锁相放大器组成，锁相放大器有很高的放大倍数，保证了VSM有较高的灵敏度。
磁场的测量采用霍耳磁强计。
将m和H信号送给计算机，由计算机进行数据的处理，并对测量过程进行自动化控制。
磁性材料BH特性测量讲义
近代物理实验讲义BH特性测量南京理工大学物理实验中心2009.1.20BH特性测量引言磁性材料是我们广泛使用的一类材料，它与我们的生产生活紧密相关。
许多生产设备上都安装有由磁性材料制成的部件，比如发电机中的永磁体、电动机中的转子、各类电磁铁中的铁芯、用于密封润滑的磁性液体，还有磁性液体选矿。
近年来兴起的纳米技术更是使磁性材料研究和应用达到了新的高度。
纳米磁性材料由于具有单畴结构导致的高矫顽力或者尺度小于磁畴而导致的超顺磁状态而在高密度磁存储和生物医学方面展现出了诱人的应用前景。
我们使用的磁性材料根据其矫顽力的大小可以分成三类，即硬磁材料、半硬磁材料、软磁材料。
其中硬磁材料具有很高的矫顽力，适合用于需要永久磁场的场合，比如电机定子中的磁瓦、扬声器中的永磁体等等。
磁性参数的测试是评价一种磁性材料应用潜力的一个重要手段，因此我们有必对各种磁性材料的次性能进行测量。
一、实验目的A 掌握磁化曲线和磁滞回线中涉及的各类物理量的物理含义，及其对于应用的参考价值；B掌握HT610 B-H硬磁材料测量系统的结构和测量原理；C 掌握利用该系统研究硬磁材料（AlNiCo合金）的退磁曲线、磁滞回线；研究被测材料的磁特性，即B r（剩磁）、H c（矫顽力）、（BH）max（最大磁能积）、Rs（矩形比）等几项基本磁性能参数的方法。
二、实验设备HT610 B-H硬磁材料磁特性测量仪，计算机，待测的硬磁样品（AlNiCo 合金）三、实验原理在铁磁性材料中由于磁矩之间的交换作用，它们会自发的沿平行方向进行排列。
由于磁体本身具有一定的几何尺寸，当所有原子的磁矩都同向排列时将会导致磁体表面产生表面磁极。
表面磁极会在磁体内部产生退磁场，磁体内的原子磁矩与退磁场相互作用，具有退磁场能。
为了降低退磁场能磁体会由单畴结构转变为多畴结构，即由整个磁体内部所有原子磁矩一致取向转变为由一系列小的区域构成，在每个小的区域内部原子磁矩取向基本相同，但是不同区域内部的原子磁矩取向具有随机性。
分享永磁材料磁性能检测分析实验讲义
分享永磁材料磁性能检测分析实验讲义一、实验目的1.掌握永磁材料磁性能检测的方法；2.了解永磁材料的磁化曲线和磁化强度的测量方法；3.分析永磁材料的磁化特性。
二、实验仪器和材料1.永磁材料样品；2.霍尔磁场测量仪；3.直流电磁铁；4.电压表；5.导线。
三、实验原理1.永磁材料的磁化曲线永磁材料的磁化曲线是描述材料在外加磁场作用下，磁化强度随磁场强度变化的曲线。
常见的磁化曲线形状有几种：饱和磁化曲线、非线性磁化曲线和线性磁化曲线。
2.磁化强度的测量方法通过霍尔磁场测量仪可以测量永磁材料的磁场强度。
霍尔磁场测量仪是基于霍尔效应的原理制作的一种测量磁场强度的仪器。
四、实验步骤1.将永磁材料样品放置在霍尔磁场测量仪上；2.打开霍尔磁场测量仪的电源，并调节仪器的参数，使仪器能够测量到正常范围的磁场强度；3.用直流电磁铁产生一个磁场并将磁场方向与样品上的标注方向一致；4.在电磁铁上设置不同的电流，测量相应的磁场强度；5.记录所测量的磁场强度和电流数据；6.根据所得数据绘制永磁材料的磁化曲线。
五、实验结果分析1.根据实验数据绘制永磁材料的磁化曲线；2.分析磁化曲线的形状和特点，比较不同永磁材料的磁化性能；3.分析实验数据中的异常情况，探究异常原因。
六、实验注意事项1.操作仪器时需遵守安全规范，注意电流和磁场的安全范围；2.实验过程中需小心操作，避免损坏永磁材料样品；3.实验结束后关闭仪器电源并注意清理实验台面。
七、实验结论根据实验数据分析结果，可以得出永磁材料的磁化特性和性能。
磁法测量讲稿课件
目录
• 磁法测量概述 • 磁法测量技术 • 磁法测量实践 • 磁法测量案例分析 • 磁法测量的挑战与展望
01
磁测量定义
磁法测量是一种利用地磁场和人工磁场的变化来 进行地质勘探和测量的方法。
02 磁法测量原理
通过测量地磁场或人工磁场的磁场强度和方向， 可以推断出地下或地面物体的性质、形态和分布 规律。
1 2 3
高精度传感器
随着传感器技术的不断发展，未来将开发出更高 精度、更灵敏的磁场传感器，提高磁法测量的分 辨率和准确性。
智能化技术
人工智能和机器学习技术在磁法测量中的应用将 进一步深化，通过数据处理和模式识别等技术提 高测量效率和准确性。
多源融合技术
将磁法测量与其他地球物理方法进行融合，形成 多源地球物理勘探技术，有助于提高勘探效率和 精度。
详细描述
磁法测量通过测量地球磁场的变化，可以探测到地下矿体的磁性特征，进而确定矿体的位置和 资源量。在案例一中，利用磁法测量技术对某地区的铁矿进行了探测，通过数据分析确定了矿 体的位置和资源量，为后续的开采提供了重要依据。
案例二：考古遗址探测
总结词
利用磁法测量技术探测考古遗址，为文物保护提供科学依据 。
研究。
军事侦察
磁法测量在军事上可 用于探测地下掩埋的 军事设施和武器装备
。
磁法测量的重要性
01 资源开发与环境保护
磁法测量在资源开发和环境保护领域具有重要意 义，可以为矿产资源开发、土地利用和环境保护 提供科学依据。
02 科学研究
磁法测量是地球物理学、地质学、考古学等领域 的重要研究手段，有助于推动相关学科的发展。
介绍如何对测量数据进行处理和 校正，以确保数据的准确性和可 靠性。
实验7.1 磁性材料B-H特性的测量
实验7.1 磁性材料B -H 特性的测量引言磁性材料，一般只具有铁磁性或亚铁磁性并具有实际应用价值的磁有序材料。
广义的磁性材料也包括具有实际应用价值或可能应用的反铁磁材料或其他弱磁性材料。
磁性材料种类很多，磁特性参量不少。
从技术应用角度出发，常关注材料的B -H 特性。
从B -H 磁滞回线上可以方便地得到这样一些参量：（1）剩余磁感应强度r B （简称剩磁），其意义在于磁性材料被饱和磁化后，材料内部磁化场下降到零时，材料内所保存的磁感应强度值，通常r r M B <。
（2）最大磁能积()m BH ，磁性材料B H -磁滞回线第二和第四象限部分称为退磁曲线。
退磁曲线上每一点的磁感应强度B 和磁场强度H 的乘积BH 称为磁能积，其中最大者称为最大磁能积。
这是磁性材料单位体积储存和可利用的最大磁能密度的量度。
（3）矫顽力B c H ，它是指磁性材料B H -退磁曲线0B =处的磁场强度，其意义是对磁性材料反向磁化过程中，使0B =的反向磁场大小，通常B C M C H H <。
根据磁性材料矫顽力的大小，可将磁性材料分为三类，及软磁、半硬磁及硬磁。
很多变压器铁芯，偏转线圈磁芯都是软磁材料制成的。
硬磁材料都是作为磁场源（各种永久磁铁）来应用的。
磁性材料应用十分广泛，其特性测量方法有特殊性。
学习B H -特性测量既有实用意义，又有方法学上的意义。
实验目的了解磁性材料的某些特征量，学习用法拉第感应法加电子有源积分器测量软、硬磁材料的B H -回线及某些特征量。
实验原理磁学量多为导出量，例如电流、电压、作用力等可以直接测量，但磁通、磁感应强度等必须借助热学的、电学的、光学的物理量测量结果推算出来。
常用的且方便的方法是利用电磁感应定律，从测量的电学量推算出磁学量。
根据法拉第定律，一个开路线圈内的磁通发生变化时，其两端产生感应电压()()d t t dt εΦ=-。
如果线圈很截面积S 、匝数N 均为定值，则()()dB t t NS dtε=-。
实验讲义-用VSM测量磁性测量磁性能(吉林大学)
实验讲义用振动样品磁强计测量 铁氧体永磁磁性能吉林大学物理实验中心第一节 预备知识一 物质磁性磁性是在自然界所有物质中广泛存在的一种物理性质。
任何物质放在磁场H 中，都会或多或少地被磁化。
通常用磁极化强度J 或磁化强度M （J 、M 为单位体积内的磁矩，M J 0µ=）表示磁化状态，即磁化的方向和磁化程度的大小。
H M χ=，χ为磁化率。
磁感应强度H J B 0µ+=或)(0H M B +=µ。
依据χ的正负和大小，物质磁性体可以分为抗磁性，顺磁性，铁磁性，反铁磁性，亚铁磁性和磁性玻璃等。
1.抗磁性抗磁性物质没有固有的原子磁矩，磁矩是被磁场感应出来的，所以磁矩方向与磁场方向相反，即磁化率χ是负的。
抗磁性物质磁化率χ的数值很小，约为10-6。
在一般实验室条件下，χ与H 和温度T 无关。
在超导体内，0)(0=+=M H B µ，因此1−=χ。
这个现象称为Meissner 效应。
2．顺磁性顺磁性物质中原子或离子具有固有磁矩，磁矩间相互作用很弱，没有外磁场时，磁矩在热扰动作用下混乱排列，宏观磁化强度为零。
在磁场中，磁矩受到力矩的作用向磁场方向转动，在磁场方向显现出宏观的磁化强度，所以顺磁性磁化率为正。
然而由于磁矩在外磁场中的位能远比热能小，磁化很弱，χ大小约为5610~10−−。
在一般实验室的磁场中，χ与H 无关，但与温度满足Curie 定律T C =χ 或Curie-Weiss 定律C T C θχ−=，C 和C θ分别为Curie 常数和顺磁Curie 温度。
3. 铁磁性铁磁性物质具有固有磁矩，并且磁矩之间存在较强的相互作用，虽然不存在外磁场，所有的磁矩也都沿着同一方向排列，形成自发磁化。
为了降低退磁场能，铁磁体内部分成多个磁畴。
在磁畴内，所有磁矩平行排列，自发磁化到饱和值s J 。
不同磁畴的磁化方向不同，没有磁化的样品总体磁化强度为零。
磁畴之间存在畴壁，在畴壁内沿着厚度方向磁矩从一个磁畴的磁化方向逐步过渡到近邻磁畴的磁化方向。
物理实验技术中的材料磁性测量技巧与方法
物理实验技术中的材料磁性测量技巧与方法在物理实验技术中，材料磁性测量是一个重要的研究方向。
磁性测量对于材料的研究和应用具有重要的意义，可以帮助我们了解物质的性质和行为。
本文将介绍一些常用的材料磁性测量技巧与方法，以帮助读者更好地了解物理实验中的磁性测量。
一、磁性物质的分类磁性物质可以分为顺磁性、抗磁性、铁磁性和铁磁性等不同类型。
不同类型的磁性物质具有不同的磁性行为，因此需要采用不同的测量方法来测量其磁性。
二、磁化曲线的测量磁化曲线是指在外界磁场作用下，磁性材料的磁化强度和磁场强度之间的关系曲线。
测量磁化曲线是研究材料磁性的基本方法之一。
常用的测量方法包括霍尔效应法、磁路法、超导量子干涉测量法等。
这些方法可以测量不同磁场范围内的磁化曲线，从而获得关于材料磁性的丰富信息。
三、磁滞回线的测量磁滞回线是指在外界磁场作用下，磁性材料的磁化强度和磁场强度之间的关系曲线。
磁滞回线的测量可以帮助我们了解材料的磁化和磁化反转过程。
常用的测量方法包括磁滞测量仪、霍尔效应法等。
通过对磁滞回线的测量，我们可以了解材料的磁性行为和磁化反转的特点。
四、磁共振测量磁共振是指在外界磁场的作用下，磁性材料的原子核或电子在特定条件下发生共振现象。
磁共振测量可以帮助我们了解材料的磁性行为和内部结构。
常用的磁共振测量方法包括核磁共振(NMR)、电子顺磁共振(EPR)等。
这些方法可以通过测量共振信号的参数，获得关于材料的磁性和结构等信息。
五、超导量子干涉测量超导量子干涉测量是一种先进的磁性测量技术。
它利用超导材料的特殊性质，通过测量超导材料的电流-磁场关系，来获得关于材料的磁性行为和结构等信息。
超导量子干涉测量具有高精度、高灵敏度等优点，在磁性测量中得到了广泛的应用。
综上所述，物理实验技术中的材料磁性测量涉及到多种技巧与方法。
通过对磁化曲线、磁滞回线、磁共振和超导量子干涉的测量，我们可以了解材料的磁性行为和结构等重要信息。
磁性测量对于研究和应用磁性材料具有重要意义，有助于推进材料科学和工程技术的发展。
磁性材料磁性测量开放实验指导书
磁性材料磁性测量开放实验指导书振动样品磁强计是以感应法为基础并配用近代电子技术发展起来的一种新型检测物质磁性的测试仪器，已广泛用于材料磁性，包括磁化曲线、磁滞回线、Ms 、Mr 、Hcb 、Hcj 、(BH)max 等参数、M-T 曲线等的检测。
由于其适应性强、灵敏度高、准确可靠、使用方便以及测量自动化等优点，已在科研、国防和生产实践中得到广泛应用。
一、实验目的1．学习振动样品磁强计的使用方法，熟悉仪器的构造。
2．学习用振动样品磁强计测量材料的磁性。
二、实验原理及应用2.1 VSM 的结构及工作原理振动样品磁强计是将样品放置在稳定的磁场中并使样品相对于探测线圈作小幅度周期振动，则可得到与被测样品磁矩成正比的信号，再将这信号用适当的电子技术放大、检波转换成易于测量的电压信号，即可构成振动样品磁强计。
图1图2上面所示为两种类型的VSM原理结构示意图，两者区别仅在于：①前者为空芯线圈（磁场线圈）在扫描电源的激励下产生磁场H，后者则是由电磁铁和扫描电源产生磁场H。
因此，前者为弱场而后者为强场。
②前者的磁场H正比于激磁电流I，故其H的度量将由取样电阻R上的电压标注，而后者由于H和I的非线性关系，H必须用高斯计直接测量。
当振荡器的功率输出馈给振动头驱动线圈时，该振动头即可使固定在其驱动线圈上的振动杆以ω的频率驱动作等幅振动，从而带动处于磁化场H中的被测样品作同样的振动；这样，被磁化了的样品在空间所产生的偶极场将相对于不动的检测线圈作同样振动，从而导致检测线圈内产生频率为ω的感应电压；而振荡器的电压输出则反馈给锁相放大器作为参考信号；将上述频率为ω的感应电压馈送到处于正常工作状态的锁相放大器后（所谓正常工作，即锁相放大器的被测信号与其参考信号同频率、同相位），经放大及相位检测而输出一个正比于被测样品总磁矩的直流电压V J out,，与此相对应的有一个正比于磁化场H的直流电压V H out（即取样电阻上的电压或高斯计的输出电压），将此两相互对应的电压图示化，即可得到被测样品的磁滞回线（或磁化曲线）。
磁法测量讲稿课件
磁力仪的操作与维护
安装与调试
确保磁力仪安装在平稳、无振 动、无磁场干扰的环境中，并
进行必要的校准和调试。
操作步骤
按照仪器说明书进行操作，确 保正确设置参数和操作流程。
数据采集
按照实验设计进行数据采集， 注意避免干扰和误差。
日常维护
定期进行仪器检查和维护，保 持仪器性能和精度。
磁力仪的误差来源与校正
文明。
某城市地下管线探测的磁法测量案例
总结词
该案例展示了磁法测量在城市地下管线探测中的实用性， 通过磁法测量可以快速准确地确定地下管线的位置和走向。
详细描述
在某城市的地下管线探测中，磁法测量技术被用于探测 城市管网的分布和走向。由于管线通常具有一定的磁性 特征，通过磁法测量可以快速准确地确定管线的位置和 埋深。这为城市规划和建设提供了重要的数据支持，有 助于保障城市基础设施的安全和稳定。
在地质领域，磁法测量被广泛应用于探测矿产资源、研究地球磁场变化等。在环境领域，磁法测量可 用于监测环境污染、评估生态系统的健康状况等。此外，考古领域的遗址探测和文物保护等方面也广 泛应用了磁法测量技术。
加强磁法测量的理论研究
总结词
理论体系的完善是推动磁法测量发展的 重要基础，需要加强基础理论的研究和 探索。
磁法测量通过测量地磁场强度的变化，推断地下地质构造和 矿产分布。在地质勘查中，磁法测量具有成本低、效率高、 探测深度大等优点，是常用的地球物理勘探方法之一。
考古探测中的磁法测量
总结词
磁法测量在考古探测中用于定位古代遗址、墓葬等文化遗存，以及确定文物分布 和埋藏深度。
详细描述
由于古代遗址和墓葬等文化遗存常与地下磁性物质有关，磁法测量可以通过测量 地磁场强度的变化，推断文化遗存的分布范围和埋藏深度，为考古发掘提供重要 依据。
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磁性材料磁性能检测分析实验讲义
1﹑实验目的
了解影响材料磁性能相关参数的主要因素；
掌握材料磁化曲线、磁滞回线的测试原理；
掌握材料磁参数的测试方法与操作过程；
了解材料磁性能测试与分析在材料研究中的应用领域；
2﹑实验设备
YSD-10-1半自动油压机；ST-552型脉冲充磁机；AMT-4型磁化特自动性测量仪。
3﹑实验原理
3.1 试样的成型
试样的成型依靠外力的压缩作用而实现。
将永磁粉末或混合料粉装在压模内，然后闭合模腔通过模冲对物料施压，保压一定时间后卸压，使其取得模腔的型样转变为成型物，然后用适当的方法脱模后获得一定形状的磁体制品。
压力经过上模冲传向粉末时，粉末力图向各个方向流动，在这个过程中，粉末发生位移和变形。
粉末的位移主要表现为粉末体内的拱桥效应遭到破坏，粉末颗粒彼此填充孔隙，重新排列位置，增加接触。
粉末的变形分为弹性变形﹑塑性变形和脆性变形：粉末的弹性变形是指外力卸除后粉末形状可以恢复原形；粉末的塑性变形是指压力超过粉末的弹性极限，粉末的变形不能恢复原形；粉末的脆性变形是指压力超过粉末的强度极限后，粉末颗粒发生粉碎性破坏。
粉末通过上述变形使粉末之间的孔隙度降低，接触面积增加，从而形成具有一定强度的压坯。
压制后的粉末体具有一定的强度是因为粉末之间的联结力，大致也可分为两类：一是粉末之间的机械啮合力，这是由于具有不规则外形的粉末在位移和变形过程中相互楔住和钩连，从而形成机械啮合；二是粉末颗粒表面原子之间的引力，由于粉末的变形和位移，粉末表面的原子彼此接近，进入引力范围内便可以由引力作用而联结起来。
粉末之间的机械啮合力是粉末体具有一定强度的主要原因。
粉末体的密度与成型压强之间的关系可以用黄培云方程来大致表示：
式中d—压坯密度；d0—压坯原始密度(粉末充填密度)；d m—致密金属密度；P—压制压强；M—压制模量；m—粉末压制过程的非线性指数。
通过施加不同的压制压强，可以得到不同密度的压坯。
在本实验中，所用的标准试样一律为Φ10×10mm的圆柱体。
3.2﹑试样的充磁
磁化装置由磁轨﹑极头和磁化绕组组成。
磁轨﹑极头和试样构成闭合回路。
磁化装置的简图如图1所示：在该装置中，极头的两极面应该平行并与磁场方向垂直。
磁化绕组的位置应尽量靠近试样并相互对称，其轴线与极头轴线一致。
磁化装置应能产生使试样磁化到饱和的磁化场，其值随永磁材料的种类而变化，并与晶粒的取向有关。
饱和磁场强度H max的选择
通常与内禀矫顽力有关，即H max=KH cj。
系数K根据永磁材料的种类而变化，一般在3到5
之间。
部分永磁材料的饱和磁场强度见表1。
表1 部分永磁材料最低饱和磁场强度
Materials ferrite FeCrCo SmCo5Sm2Co17PrSmCo5Ce(CoCuFe)5Sm2(CoCuFeZr)17NdFeB H max(kA/m) 1100 240 3200 3200 2400 1600 1600 3000
图1 磁化装置简图图2 铁磁体的起始磁化曲线两极面之间的极化场在试样，测量线圈和磁场探测器所占有的整个空间内应该足够均
匀，因此，极面的几何尺寸必须满足下式：
D ≥d + 1.2 L (2)
D ≥2.0 L (3)
式中：D—圆形极面直径或矩形直径的最短边长，m；
L—极间距离，m；
d—垂直与磁场方向均匀性的最大尺寸，m。
工作时，极头中的磁通密度应比其饱和磁通密度低得多，以保证极面近似于磁等位面。
对于电工纯铁极头的磁通密度应小于1.1T，对于含钴35%~50%的铁钴合金极头的磁通密度
应小于1.2T。
当满足上述条件后，在极面间的磁场均匀区内，磁场强度的变化不会超过1%。
热退磁状态的铁磁性物质M﹑J和B随磁化场H的增加而增加的关系曲线称为起始磁化
曲线，简称为磁化曲线，如图2所示，它们分别被称之为M—H﹑B—H﹑J—H磁化曲线。
M s﹑J s﹑B s分别为饱和磁化强度﹑饱和磁极化强度以及饱和磁感应强度。
仪器所显示的曲线
是M—H曲线或B—H曲线。
由图2中的M—H曲线可知磁化一般分为四个阶段。
第一阶段是OA阶段，即可逆磁化
阶段，磁化曲线是线形的，没有剩磁和磁滞。
这一阶段是以磁畴壁的可逆位移为主。
第二阶
段是AB阶段，即不可逆磁化阶段。
在此阶段内，M随磁化场的增加而急剧增加，M与H的
曲线不再是线形的，M不再沿原曲线减少到零，出现剩磁，这种现象称之为磁滞。
1919年，Barkhausen指出这个阶段是由畴壁所产生的不可逆位移所引起的。
第三个阶段是BS阶段，
即磁化矢量的转动过程。
在此阶段内，随着磁化场的增加，磁矩逐渐转动到与外场方向夹角
最小的易磁化方向，如果外场强度足够大，磁矩将转动到外场方向。
此时得到的磁化强度为
饱和磁化强度M s。
第四个阶段是SC阶段，即顺磁磁化过程。
自S点以后，M—H曲线接近
水平，自S点继续增加磁化场，Ms还稍有增加，这是因为磁畴内元磁矩排列不整齐的程度
得到改善。
试样在脉冲充磁机中充磁将发生上述过程，如果充磁机功率较小，磁化的第四个阶段一
般不会发生。
充磁后由于磁矩的有序排列程度很高，铁磁性试样显示出很强的磁性。
3.3﹑磁性能的测量
测量装置的简图如图3所示。
绕有测量线圈的样品装夹在电磁铁中，当磁化电流在电磁
铁中产生扫描磁化场的时候，通过样品的磁通随之发生变化，并在测量线圈中感应出电压e1。
根据电磁感应定律：
其中N为测量线圈匝数，φ为通过线圈的磁通，B为磁通密度，S为线圈面积。
将e1进行积分运算，
由式(4)知e2正比与磁通密度的变化ΔB。
如果对e2做比例变换可得e3，让e3可直接代表ΔB，并通过高精度电子积分器拾取测量线圈所感应的B信号。
根据霍尔效应，如果在电流的垂直方向加以均匀的磁场，则在电流和磁场都垂直的方向上将建立起一个电场。
当霍尔元件垂直于磁通密度B时，霍尔元件的输出电压：
V H=(6)
式中K H为霍尔系数，B为磁通密度，μ为空气磁导率。
由霍尔探头拾取磁场信号，经放大处理后可以得到V H的值。
由于K H和μ.为定值，故适当地设置I H，可使V H直接代表B 或H。
把e3和V H的值送入电脑中，按不同的方式改变磁化电流值，就可以绘出样品的退磁曲线以及磁滞回线等，由这些曲线可进一步求出相应的参数来。
图3 测量装置工作简图图4 铁磁体的磁滞回线将铁磁体在A点磁化状态(+M S)经CSD点后到E点磁化状态(-M S)的过程称之为反磁化过程。
与反磁化状态过程相对应的B—H曲线称之为反磁化曲线。
两条反磁化曲线组成的闭合回线为磁滞回线，如图4所示。
其中曲线1是内禀磁滞曲线，曲线2是B—H磁滞回线。
退磁曲线由四部分组成。
第一部分是AC阶段。
当磁化场由A点减少到零的时候，每一个晶粒的磁矩都转动到该晶粒最靠近外磁场的易磁化方向。
在磁化场减少到零的过程中铁磁体内部可能会产生新的反磁化畴。
第二部分是CS阶段，该阶段既可能是磁矩的转动过程，也可能是畴壁的小Barkhausen跳跃。
第三部分是SD阶段，它是不可逆的大Barkhausen跳跃。
第四部分是DE阶段，它是磁矩转动到反磁化场方向的过程。
在测量计算中，为了简便起见，测量仪用第二象限的退磁曲线代表整个退磁曲线并在计算机上将其显示。
4 实验步骤
实验步骤如图5所示：
4.1
1
2、设定合适的成型压强，并在压机上调整好相应的成型压力。
3、将粉末均匀地装进压模内。
4、启动压机，压制粉末，压力达到要求后保压一定时间，然后卸压。
5、脱模并取出标准试样。
6、清洗模具，准备进行下一次压制。
4.2 试样的充磁。