磁性材料與磁測(cè)量

第1章 導(dǎo)論
1.1 基本磁學(xué)量 1
1.1.1 磁矩和磁偶極矩 1
1.1.2 磁極化強(qiáng)度J 和磁化強(qiáng)度M 3
1.1.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度H 和磁通密度B 3
1.1.4 磁化率和磁導(dǎo)率 4
1.1.5 磁能和退磁場(chǎng)能 6
1.2 基礎(chǔ)磁學(xué)理論 8
1.2.1 畢奧-薩伐爾定律 8
1.2.2 高斯定理 9
1.2.3 安培環(huán)路定理 10
1.2.4 法拉第電磁感應(yīng)定律 11
1.2.5 磁路定理 12
1.3 磁性材料分類 14
1.3.1 物質(zhì)的磁性分類 14
1.3.2 磁性材料分類 18
1.4 磁化曲線和磁滯回線 19
1.4.1 磁化曲線 19
1.4.2 磁滯回線 19
1.5 磁測(cè)量概述 21
1.5.1 磁測(cè)量歷史 21
1.5.2 磁測(cè)量的物理基礎(chǔ) 22
1.5.3 磁測(cè)量的對(duì)象 22
1.5.4 磁測(cè)量的方法 23
1.5.5 測(cè)量誤差 23
1.6 單位制 24
1.6.1 CGS單位制 24
1.6.2 國際單位制 25
習(xí)題 27

第2章 磁場(chǎng)的產(chǎn)生與屏蔽
2.1 永磁體 28
2.1.1 永磁體的工作點(diǎn) 28
2.1.2 永磁體的磁路設(shè)計(jì) 29
2.1.3 永磁體的充磁 31
2.2 磁場(chǎng)線圈 32
2.2.1 圓形線圈的磁場(chǎng) 32
2.2.2 組合線圈的磁場(chǎng) 35
2.2.3 水冷磁體 37
2.3 電磁鐵 38
2.3.1 電磁鐵類型 38
2.3.2 電磁鐵的磁路 40
2.4 超導(dǎo)磁體 41
2.5 脈沖磁場(chǎng) 43
2.6 磁場(chǎng)屏蔽 47
習(xí)題 49

第3章 物質(zhì)的磁性
3.1 原子磁矩 50
3.1.1 電子軌道磁矩 50
3.1.2 電子自旋磁矩 52
3.1.3 原子磁矩 53
3.2 抗磁性 55
3.3 順磁性 57
3.4 鐵磁性 59
3.4.1 鐵磁性簡介 59
3.4.2 外斯分子場(chǎng)理論 60
3.4.3 海森堡交換相互作用模型 62
3.4.4 鐵磁性能帶理論 63
3.4.5 鐵磁性RKKY理論 64
3.5 反鐵磁性 64
3.5.1 反鐵磁性簡介 64
3.5.2 定域分子場(chǎng)理論 65
3.5.3 超交換作用模型 68
3.6 亞鐵磁性 69
3.6.1 亞鐵磁性簡介 69
3.6.2 鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu) 70
3.6.3 亞鐵磁性的奈爾分子場(chǎng)理論 76
習(xí)題 80

第4章 軟磁材料
4.1 軟磁材料特性參數(shù) 81
4.1.1 起始磁導(dǎo)率 82
4.1.2 有效磁導(dǎo)率 82
4.1.3 矯頑力HC 83
4.1.4 飽和磁通密度BS 83
4.1.5 直流偏置特性 83
4.1.6 磁損耗 83
4.1.7 穩(wěn)定性 86
4.2 金屬軟磁材料 86
4.2.1 電工純鐵 86
4.2.2 硅鋼 88
4.2.3 坡莫合金 89
4.2.4 其他傳統(tǒng)軟磁合金 92
4.2.5 非晶軟磁材料 94
4.2.6 納米晶軟磁材料 96
4.3 鐵氧體軟磁材料 100
4.3.1 錳鋅鐵氧體 100
4.3.2 鎳鋅鐵氧體 102
4.3.3 平面六角晶系鐵氧體 104
4.3.4 鐵氧體軟磁材料的制備 106
4.4 軟磁復(fù)合材料 106
4.4.1 軟磁復(fù)合材料的分類 107
4.4.2 軟磁復(fù)合材料的制備 108
4.4.3 研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 111
習(xí)題 112

第5章 永磁材料
5.1 永磁材料特性參數(shù) 113
5.1.1 剩磁Br 113
5.1.2 矯頑力HC 114
5.1.3 最大磁能積(BH)max 116
5.1.4 穩(wěn)定性 116
5.2 金屬永磁材料 117
5.2.1 金屬永磁材料分類 117
5.2.2 Al-Ni-Co永磁合金 118
5.2.3 Fe-Cr-Co永磁合金 121
5.2.4 Fe-Pt永磁合金 122
5.2.5 Mn-Bi永磁合金 124
5.3 鐵氧體永磁材料 126
5.3.1 鐵氧體永磁材料的晶體結(jié)構(gòu) 126
5.3.2 鐵氧體永磁材料的磁性能 127
5.3.3 鐵氧體永磁材料的制備 127
5.4 稀土永磁材料 128
5.4.1 稀土永磁材料概述 128
5.4.2 稀土鈷系永磁材料 130
5.4.3 Nd-Fe-B稀土永磁材料 135
5.4.4 雙相納米晶復(fù)合永磁材料 146
5.4.5 Sm-Fe-N系永磁材料 152
習(xí)題 154

第6章 磁測(cè)量方法及原理
6.1 磁力效應(yīng)法 155
6.1.1 原理及分類 155
6.1.2 測(cè)量磁場(chǎng) 157
6.1.3 測(cè)量磁矩 157
6.2 電磁感應(yīng)法 158
6.2.1 基本原理 158
6.2.2 沖擊檢流法 159
6.2.3 磁通計(jì)法 160
6.2.4 旋轉(zhuǎn)/振動(dòng)線圈法 161
6.2.5 振動(dòng)/提拉樣品法 162
6.2.6 梯度磁場(chǎng)感應(yīng)線圈 164
6.3 霍爾效應(yīng)法 165
6.4 磁電阻效應(yīng)法 167
6.5 磁通門法 171
6.6 超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID) 174
6.7 磁光效應(yīng)法 177
6.8 磁共振法 179
6.8.1 磁共振原理 179
6.8.2 核磁共振法 180
6.8.3 順磁共振法 181
6.8.4 光泵磁共振法 182
習(xí)題 183

第7章 磁性材料直流磁特性的測(cè)量
7.1 磁疇結(jié)構(gòu) 184
7.1.1 磁疇 184
7.1.2 疇壁 186
7.1.3 磁疇觀測(cè) 189
7.2 起始磁化曲線 193
7.3 直流磁化過程 195
7.3.1 疇壁位移磁化過程 195
7.3.2 磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)磁化過程 203
7.4 磁中性化 207
7.5 軟磁材料直流磁特性測(cè)量 208
7.5.1 H和B的測(cè)量 208
7.5.2 閉路樣品測(cè)量 209
7.5.3 開路樣品測(cè)量 210
7.5.4 軟磁直流測(cè)試實(shí)例 212
7.6 永磁材料直流磁特性測(cè)量 214
7.6.1 閉路測(cè)量 215
7.6.2 開路測(cè)量 217
7.6.3 工業(yè)快速測(cè)量 222
7.7 小尺寸磁體的磁性測(cè)量 222
習(xí)題 224

第8章 磁性材料交流磁特性的測(cè)量
8.1 交流磁化過程 226
8.2 交流磁參數(shù) 228
8.2.1 復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率μ~ 228
8.2.2 磁譜和截止頻率 230
8.2.3 品質(zhì)因數(shù) 231
8.2.4 損耗因子 232
8.2.5 μ'Q積 232
8.3 交流磁滯回線的測(cè)量 233
8.4 交流磁化曲線的測(cè)量 234
8.5 損耗測(cè)量 234
8.5.1 功率表法 234
8.5.2 有效值法 235
8.5.3 乘積法 236
8.6 磁導(dǎo)率測(cè)量 237
8.6.1 起始磁導(dǎo)率 237
8.6.2 有效磁導(dǎo)率 238
8.6.3 復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率 238
8.6.4 振幅磁導(dǎo)率 239
8.7 電工鋼的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量 239
8.7.1 愛潑斯坦方圈 239
8.7.2 單片測(cè)試儀 242
習(xí)題 243

第9章 磁性材料本征磁學(xué)量的測(cè)量
9.1 飽和磁化強(qiáng)度的測(cè)量 244
9.2 居里溫度的測(cè)量 245
9.2.1 MS-T曲線法 245
9.2.2 感應(yīng)法 246
9.2.3 μi-T曲線法 246
9.3 磁晶各向異性常數(shù)的測(cè)量 247
9.3.1 磁晶各向異性 247
9.3.2 磁晶各向異性的測(cè)量 251
9.4 磁致伸縮系數(shù)的測(cè)量 254
9.4.1 磁致伸縮效應(yīng) 254
9.4.2 磁致伸縮機(jī)理 256
9.4.3 磁彈性能 258
9.4.4 磁彈性耦合系數(shù)Kc和動(dòng)態(tài)磁致伸縮系數(shù)d33 259
9.4.5 磁致伸縮系數(shù)的測(cè)量方法 259
習(xí)題 262

參考文獻(xiàn)