第七章 动态磁化过程.ppt

0 共振型磁谱 弛豫型磁谱 磁谱的定义： 1、广义：物质的磁性与磁场频率的关系 2、狭义：铁磁体在弱交变场中的 μ 的 μ’ 与 μ’’ 随 频率变化的关系 一、铁氧体磁谱 如图 P457 Fig7-44 根据铁氧体磁谱的形状与不同频率范围内具有的不同特征和起主要作用的磁谱机理，磁谱分五个区域。 1、低频区（f 104Hz) 特点： μ’ 较高， μ’’较低，且随f的变化均很小。 损耗机理：磁滞损耗、磁后效引起的剩余损耗。 2、 中频区（f：104～106Hz） 第十一节 磁谱 特点：形状与低频区较为相似， μ’ 、 μ’’变化仍很小，但有时会出现μ’’峰值。 损耗机理：尺寸共振、磁力共振 3、高频区：(f：106～108Hz) 特点： μ’ 剧降， μ’’剧增。 损耗机理：畴壁共振或驰豫 4、超高频： (f：108～1010Hz) 特点：μ’ 继续下降，且 μ’－1可能为负， μ’’出现共振峰值。 损耗机理：磁畴的自然共振 5、极高频区： (f 1010Hz) （研究较少） (自然交换共振区) 也就是说，铁氧体磁谱可以分为两部分： ①在 f 1MHz的低、中频区 影响磁谱曲线的主要因素：磁滞、磁后效、尺寸共振、磁力共振等。 其形状特点： μ’ 、 μ’’随 f 的变化不大，但有时也出现共振/驰豫型曲线 ②在f ≥1MHz的高频区 影响磁谱曲线的主要因素：畴壁共振与自然共振 形状特点：出现共振型与驰豫型曲线（可能重叠）。 二、截止频率 fr 在磁谱曲线上，当μ’ 下降到原来的一半，或μ’’达到极大值时对应的频率即fr （与μi有关）。 有阻力作用的M进动 在Hm去掉后，B立即可达到Br的原因，虽然涡流的阻尼起了作用，但主要是磁后效作用，如图。 我们将引起a曲线所表示的总后效的主要原因称为磁后效。 引起磁后效的原因： 1、由热涨落引起的不可逆磁后效——约旦后效。 特点：几乎与T、f无关。 2、由离子（空穴）或电子的扩散引起的可逆的磁后效——李希特后效。 特点：这种后效使 tg δ 与T、f 有强烈关系，且在材料磁中性化后，起始磁导率随时间的增加而降低——即磁导率的减落。 1 0.5 t a b Bn/B2 a：总后效 b：涡流引起的后效 二、磁导率的减落现象及减落系数DF 铁磁样品在动态磁中性化（交流去磁）后，其 μi 会随 t时间的增长而降低，最后达到稳定值。——μ 的减落现象，是磁后效的一种表现形式。 μ 的减落对T很敏感（T↓减落↓），是一种可逆的老化效应。与扩散后效源于同一物理机制。（铁氧体中的减落主要是由体内空位扩散产生） 减落严重时，材料在使用过程中经不起外来电磁场的干扰，故要求软磁材料的DF小。(我国要求DF30×10-6) 三、李希特后效的宏观描述——弛予过程 由技术磁化理论知道，畴壁移动与磁矩转动将引起B的变化。在铁磁物质被磁化时，伴随着磁致伸缩效应，因此，磁弹性后效使磁化状态的改变需要一定的时间才能稳定，这一建立平衡状态的过程——磁化的弛豫过程。 弛予过程满足下述条件：过程中任一瞬间B的变化率dB/dt与(Bm-B)成正比，与弛予时间 τ 成反比。（Bm为终态平衡时的磁感）即： 1 0.632 1 即τ是标志B达到Bm的63.2％所需时间，是个特征量，表示一系统从一平衡状态过渡到另一新平衡状态所经历的时间长短。 ②、将 μ’ 与 μ’’ 随 ω 变化以图 表示出来，可以说明： a、李希特后效是一种弛豫 过程，强烈依赖于T与 f 。 b、李希特后效在交变场作 用下表现为频散现象。 0 0.5 1 0.01 0.1 1 10 100 四、降低Pc的途径 1、减少扩散离子的浓度，以抑制离子扩散过程 的产生（对铁氧体，要使Fe2＋尽量少，以减 小Fe 2+ ≒Fe3++e间的电子迁移 ）。 2、控制工艺与成分，使铁氧体在应用频率与工 作温度范围内避开损耗最大