2)非金属材料 - OK.PPT

壁移磁化：畴壁的移动并不是原子移动了位置，只 是通过原子磁矩方向 的改变来实现的。 畴转磁化：实际上是静磁能和磁晶能共同作用的结 果，使Ms稳定在总能量最小的方向。 技术磁化两种机制： 畴壁迁移磁化(壁移磁化) 磁畴旋转磁化(畴转磁化)。 （1）应力理论 晶体缺陷、磁致伸缩等产生内应力且分布不均。 未磁化时：畴壁处于低应力区的a点，畴壁能最低，状态稳定。 H很小时：（壁移在b点前），可逆。（设b点为拐点） 随H增大：壁移超过b点，就很易跃过f点，而至c点，除去H后，壁移至 新的低谷d点，而不能回到原来的a点，不可逆，导致剩磁，欲使畴壁回到a 点，需加一反向磁场，这就是矫顽力的产生。 （2）杂质理论 无外H时：畴壁在杂质处被穿孔而其面积减小，畴壁能降低，状态稳定； 外H作用下：畴壁脱离杂质，畴壁能升高。H小（磁化初始阶段）时，畴 壁受H作用而移动弓出但未完全脱离杂质，可逆；H足够大时，畴壁完全脱 离杂质而至新的稳定位置，不可逆，导致剩磁和矫顽力的产生。 2. 磁畴壁移动的阻力 第三章作业： 1. 为什么说所有的物质都是磁介质？ 2. 分析不同的材料具有不同磁性的本质原因。 当有电流通过两个不同导体组成的回路时，除产生焦耳热外，在两接头处还分别出现吸收或放出热量Q的现象， Q称为玻尔帖热，此现象称为玻尔帖效应，被认为是塞贝克效应的逆效应，是由玻尔帖1834年发现的。 过程可逆，电流方向改变，吸热的接头放热，放热的接头吸热。 热量：dQ＝π12Idt π12－玻尔贴系数，取决于两金属性质、温度。 吸热还是放热？为什么会产生此效应？（思考：热量如何测量出？） ●电流方向与接触电势方向相同——放热： 接触电位差的电场使电子加速，电子越过时动能增加，与接头附近的原子碰撞，把获得的动能传给金属原子使该处温度升高，而释放出热量。 ●电流方向与接触电势方向相反——吸热： 接触电位差的电场阻碍电子运动，电子要反抗电场力做功，动能减小，与金属原子相碰时从金属原子取得动能，使该处温度降低，吸热。 金属热电偶的玻尔帖效应小,半导体热电偶的玻尔帖效应大。 应用：玻尔帖效应主要用来温差制冷，温差可达150℃。尤其对小容量制冷相当优越，适用于做各种小型恒温器及要求无声、无干扰、无污染等特殊场合，因此可用在宇宙飞行器和人造卫星、真空冷却阱、红外线探测器等冷却装置上。 二、第二热电效应——玻尔贴效应 三、第三个热电效应——汤姆逊效应 1.概念：当电流通过具有一定温度梯度的导体时，除产生焦耳热外，另有一横向热流流入或流出导体（即吸热或放热），此热电现象称汤姆逊效应。 其吸热还是放热视电流方向和温度梯度方向而定。 2.吸热还是放热及其机理： 温度梯度(指向温度升高方向)与电流方向相反即电流从热端流向冷端—放热(沿横向流出)。高温端自由电子平均速度大于低温端，故由高温端向低温端扩散的电子比低端向高端扩散的电子多，形成一温差电位差V(T1,T2），方向由高温端指向低温端。外电流与V(T1,T2）方向相同，电子被加速，获得能量，除一部分用于电子达高温端所需的动能增加外，剩余的能量通过电子与晶格的碰撞传给晶格，使整个金属温度升高放出热量。 温度梯度方向与电流方向相同—吸热（沿横向流入） 电子被温差电场减速，与晶格碰撞时从金属原子取得能量，使晶格能量降低，整个金属温度降低从外界吸收热量。 高温端 T1 V1 (T1、T2) ＋ ＋ ＋ - - - 低温端 T2 T1 V1 (T1、T2) ＋ ＋ ＋ - - - T2 I T1 V1 (T1、T2) ＋ ＋ ＋ - - - T2 I 热 流 热 流 热 流 三、第三个热电效应——汤姆逊效应 3.吸放热量的大小： 单位时间内吸收或放出的热量dQ/dt与电流I和温度梯度dT/dχ成正比： μ—汤姆逊系数，取决于材料的性质。 同时产生三种热电效应：塞贝克效应产生热电势和热电流，而热电流通过接触点时要吸收或放出玻尔帖热，通过导体时吸收或放出汤姆逊热。 三种热效应之间的关系——开尔芬（汤姆逊）关系式： ★ 分析两种导体组成回路，两接触端温度不同时，会产生哪些热电效 应？ 固体受热后，出现大量电子逸出固体进入真空，形成热电子发射的现象称热电子效应。它是电子管、射线管的物理基础。 热电子发射原理：给阴极灯丝(热电子发射材料)提供加热电流，阴极就会产生热电子发射，再在阳极上加足够高的正电压，则阴极发射